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1
VIABILIDADE AGRONÔMICO-AMBIENTAL DA DISPOSIÇÃO
DE EFLUENTE DE ESGOTO TRATADO EM UM
SISTEMA SOLO-PASTAGEM
ADRIEL FERREIRA DA FONSECA
Tese apresentada à Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, para obtenção do título de Doutor em Agronomia, Área de Concentração: Solos e Nutrição de Plantas.
P I R A C I C A B A
Estado de São Paulo - Brasil
Maio - 2005
2
VIABILIDADE AGRONÔMICO-AMBIENTAL DA DISPOSIÇÃO
DE EFLUENTE DE ESGOTO TRATADO EM UM
SISTEMA SOLO-PASTAGEM
ADRIEL FERREIRA DA FONSECA Engenheiro Agrônomo
Orientador: Prof. Dr. ADOLPHO JOSÉ MELFI
Tese apresentada à Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, para obtenção do título de Doutor em Agronomia, Área de Concentração: Solos e Nutrição de Plantas.
P I R A C I C A B A
Estado de São Paulo - Brasil
Maio - 2005
Da d o s I n t e r n a c i o n a i s d e Ca t a l o g a ção n a Pu b l i c a ção ( CI P) DI VI SÃO DE BI BL I OT ECA E DOCUMENTAÇÃO - ESALQ/ USP
Fonseca, Adriel Ferreira da Viabilidade agronômico-ambiental da disposição de efluente de esgoto tratado em
um sistema solo-pastagem / Adriel Ferreira da Fonseca. - - Piracicaba, 2005. 174 p. : il.
Tese (doutorado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2005. Bibliografia.
1. Água residuária 2. Desenvolvimento sustentável 3. Nitrogênio 4. Pastagem 5. Química do solo 6. Salinidade do solo 7. Sódio 8. Solo tropical I. Título
CDD 631.41
“Pe r mi t i da a c óp i a t o t a l o u pa r c i a l de s t e doc u me nt o , d e s de que c i t a da a f on t e – O a u t o r ”
3
Aos meus familiares
OFEREÇO
À minha esposa
Fabiana
a minha homenagem
À minha querida filha Lauane Vitória
DEDICO
4
AGRADECIMENTOS
O autor expressa seus agradecimentos às seguintes pessoas e instituições, sem
o apoio das quais não teria sido possível a realização do presente trabalho:
Ao Prof. Adolpho José Melfi, pelo estímulo, confiança e orientação.
Ao Prof. Francisco Antonio Monteiro e à Profa. Célia Regina Montes, pelo
apoio, sugestões e valiosas críticas em todas as etapas deste trabalho.
Ao Prof. Carlos Tadeu dos Santos Dias pelo auxílio nas análises estatísticas.
À Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de
Plantas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) - Universidade de
São Paulo (USP) por possibilitar a realização do Mestrado e do Doutorado.
Aos funcionários Clotilde, Dorival, James, Luís Silva, Lurdes, Paulo e Sérgio,
pela amizade e auxílio nas diferentes etapas de pesquisa de campo e de laboratório.
Aos demais professores e funcionários do Departamento de Solos e Nutrição
de Plantas da ESALQ/USP, do Núcleo de Pesquisa em Geoquímica e Geofísica da
Litosfera (Nupegel/USP) e dos Laboratórios de Biogeoquímica Ambiental, Ecologia
Isotópica e Fertilidade do Solo do Centro de Energia Nuclear na Agricultura
(CENA/USP), principalmente, ao Prof. Takashi Muraoka.
Aos colegas da Pós-Graduação Alex, Alexandre, Débora, Sandra e Uwe.
Aos alunos Carlo, Filipe, Leonardo, Luiz Fernando, Thiago e Vagner pelo
auxílio nos trabalhos de campo e nas análises laboratoriais.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo e à Companhia de
Saneamento Básico do Estado de São Paulo pelo apoio financeiro e logístico.
v
SUMÁRIO
Página
LISTA DE FIGURAS............................................................................................. vii
LISTA DE TABELAS............................................................................................ viii
RESUMO................................................................................................................ xiii
SUMMARY............................................................................................................ xv
1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 1
2 REVISÃO DE LITERATURA........................................................................ 3
2.1 Disposição de efluente de esgoto tratado no solo e seu potencial de
utilização nas plantas forrageiras................................................................... 3
2.2 Alterações no sistema solo-planta-ambiente devido à irrigação com
efluente de esgoto tratado.............................................................................. 6
3 MATERIAL E MÉTODOS.............................................................................. 12
3.1 Localização e condução do experimento....................................................... 12
3.2 Amostragens e análises de água e efluente.................................................... 15
3.3 Amostragens e análises de solo...................................................................... 16
3.4 Amostragens e análises de solução no solo................................................... 18
3.5 Determinação da massa seca e análise química de plantas............................ 19
3.6 Análises estatísticas....................................................................................... 20
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................... 21
4.1 Condição do solo por ocasião da instalação do experimento........................ 21
4.2 Qualidade e quantidade de irrigação.............................................................. 23
4.3 Rendimento do capim.................................................................................... 29
4.4 Acidez do solo................................................................................................ 32
4.5 Cálcio, magnésio e potássio........................................................................... 46
vi
4.6 Sodicidade e salinidade.................................................................................. 65
4.7 Fósforo, enxofre, carbono e nitrogênio.......................................................... 90
4.8 Micronutrientes e elementos tóxicos............................................................. 116
5 CONCLUSÕES................................................................................................ 147
ANEXO................................................................................................................... 149
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................... 157
vii
LISTA DE FIGURAS
Página
1 Estação de tratamento de esgoto de origem predominantemente doméstico
do município de Lins (SP) mediante o emprego de lagoas de estabilização
(lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa)..............................................
12
2 Lâminas mensais (início dia 15 e término dia 14) de precipitação pluvial
(Pp) e de irrigação ocorridas no experimento de 15/01/2003 a 14/01/2005.
T1 (controle): irrigação com água potável e aplicação de 520 kg ha-1 ano-1
de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); T2, T3, T4 e T5: irrigação
com efluente secundário de esgoto tratado (ESET) e aplicação de 0, 171,6;
343,2 e 520 kg ha-1 ano-1 de NFM.................................................................
27
3 Influência de doses de nitrogênio via fertilizante mineral no rendimento
acumulado anual de massa seca do capim-Bermuda Tifton 85, submetido
à irrigação com efluente secundário de esgoto tratado, no (ο) primeiro e
no (∆) segundo ano. ** P < 0,01................................................................... 30
viii
LISTA DE TABELAS
Página
1 Histórico de fertilização mineral do experimento......................................... 15
2 Características químicas e físicas do solo por ocasião da instalação do
experimento, em janeiro de 2003.................................................................. 22
3 Resultados de análises (média de 24 amostras, coletadas mensalmente) da
água potável e do efluente secundário de esgoto tratado (ESET), que
foram empregados na irrigação do experimento e comparação dos valores
médios dos constituintes do ESET com médias apresentadas em revisões
bibliográficas internacionais.......................................................................... 24
4 Aporte médio anual dos principais elementos e compostos devido à
irrigação......................................................................................................... 28
5 Efeitos da irrigação (água e efluente secundário de esgoto tratado - ESET)
e de doses de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM), aplicadas via
solo, no rendimento anual de massa seca (MS) do capim-Bermuda Tifton
85 (CV = 5,07%)........................................................................................... 30
6 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
pH (CaCl2) do solo........................................................................................ 33
7 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
pH da solução no solo (extrato de saturação)................................................ 35
8 Coeficientes de correlação entre os parâmetros pH do solo (em CaCl2) e
da solução no solo, Al trocável (mmolc kg-1) e solúvel (mmol L-1) e o
acúmulo de Al (kg ha-1 semestre-1) na parte aérea do capim-Bermuda
Tifton 85........................................................................................................ 38
ix
9 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de H+Al do solo..................................................................... 39
10 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Al trocável no solo............................................................ 41
11 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Al na solução no solo (extrato de saturação)...................... 43
12 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) de Al, Ca, Mg e K
na parte aérea (folhas + colmos + bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85... 45
13 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Ca trocável no solo............................................................ 47
14 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Ca na solução no solo (extrato de saturação)..................... 50
15 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Ca na solução no solo (extrato de saturação)..................... 52
16 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mg trocável no solo........................................................... 54
17 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Mg na solução no solo (extrato de saturação).................... 57
18 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de K trocável no solo............................................................. 59
19 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de K na solução no solo (extrato de saturação)....................... 61
20 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Na trocável no solo........................................................... 66
21 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
percentual de sódio trocável (PST) (1) no solo............................................... 68
22 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) de Na, P, S e N na
parte aérea (folhas + colmos + bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85........ 70
x
23 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Na na solução no solo (extrato de saturação).................... 74
24 Coeficientes de correlação entre os parâmetros concentração de Na
trocável (mmolc kg-1) e solúvel (mmol L-1), percentual de sódio trocável
(PST, em %), razão de adsorção de sódio (RAS, em (mmol L-1)0,5),
concentração de argila dispersa em água (ADA, em g kg-1), grau de
dispersão das argilas (GDA, em %) e acúmulo de Na (kg ha-1 semestre-1)
na parte aérea do capim-Bermuda Tifton 85................................................. 76
25 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
razão de adsorção de sódio no extrato de saturação...................................... 78
26 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
grau de dispersão de argilas........................................................................... 81
27 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
condutividade elétrica no extrato de saturação.............................................. 87
28 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de P disponível no solo.......................................................... 91
29 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de S disponível no solo.......................................................... 95
30 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de S na solução no solo.......................................................... 98
31 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de carbono total (CT) no solo................................................ 101
32 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de nitrogênio total (NT) no solo............................................ 103
33 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-NO3- + N-NO2
- na solução no solo............................... 108
34 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-NH4+ na solução no solo............................................... 110
xi
35 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-mineral (N-NO3- + N-NO2
- + N-NH4+) na solução no
solo................................................................................................................ 112
36 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de B disponível no solo.......................................................... 117
37 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) dos
micronutrientes B, Cu, Zn, Fe e Mn na parte aérea (folhas + colmos +
bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85.......................................................... 119
38 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de B na solução no solo......................................................... 121
39 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Cu disponível no solo........................................................ 124
40 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Cu na solução no solo....................................................... 127
41 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Fe disponível no solo........................................................ 129
42 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Fe na solução no solo........................................................ 133
43 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mn disponível no solo....................................................... 135
44 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mn na solução no solo...................................................... 138
45 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Zn disponível no solo........................................................ 140
46 Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Zn na solução no solo........................................................ 143
xii
47 Coeficientes de correlação entre os resultados de análises químicas das
soluções extraídas pelas cápsulas de cerâmica porosa e das pastas de
saturação (extratos de saturação) com os resultados de análises químicas
de solo para fins de fertilidade (§).................................................................. 153
xiii
VIABILIDADE AGRONÔMICO-AMBIENTAL DA DISPOSIÇÃO DE
EFLUENTE DE ESGOTO TRATADO EM UM SISTEMA SOLO-PASTAGEM
Autor: ADRIEL FERREIRA DA FONSECA
Orientador: Prof. Dr. ADOLPHO JOSÉ MELFI
RESUMO
A utilização de efluentes de esgoto tratado (EET) na irrigação, ao invés de
realizar a disposição deste subproduto nos cursos d’água tem sido uma alternativa
antiga, popular e atrativa, com triplo propósito: tratamento complementar do efluente,
fonte de água e de nutrientes ao sistema solo-planta. Entretanto, no Brasil, há falta de
tradição na reciclagem de águas residuárias, particularmente, do EET e,
conseqüentemente, poucos têm sido as pesquisas relacionadas a este tema. Um
experimento foi conduzido em Lins (SP), durante dois anos, com os objetivos principais
de (i) testar a possibilidade de uso do efluente secundário de esgoto tratado (ESET)
como uma fonte alternativa de água e de nitrogênio ao capim-Tifton 85; (ii) determinar
as concentrações de nutrientes e elementos tóxicos em amostras de água potável (AP),
ESET, plantas, solo e solução no solo; (iii) verificar o comportamento das argilas
dispersas em água. O delineamento experimental foi o de blocos completos
casualizados, com quatro repetições. Os cinco tratamentos estudados foram: (i) T1
(controle) - irrigação com AP e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante
mineral (NFM); (ii) T2, T3, T4 e T5 - irrigação com ESET e adição de 0, 171,6; 343,2 e
520 kg ha-1 ano-1 de NFM, respectivamente. As características da água e do efluente
foram monitoradas mensalmente e o rendimento de massa seca (MS) do capim foi
xiv
determinado bimestralmente. Durante 18 meses, foram realizadas análises para
monitoramento das concentrações dos elementos nas plantas (folhas e colmos +
bainhas), no solo e na solução no solo (até 100 cm de profundidade). Foi verificado que
o ESET pode substituir eficientemente a AP de irrigação em sistema de produção de
feno, proporcionando benefícios econômicos e aumento de qualidade do capim. Ainda, o
ESET pode atuar como amenizador da acidez do solo. A magnitude de resposta do
capim ao ESET, bem como da economia de NFM é dependente da precipitação pluvial e
da lâmina de irrigação empregada. A substituição da AP pelo ESET, na irrigação do
capim, pode levar à economia de 32,2 a 81,0% na dose de NFM necessária à obtenção
de altos rendimentos, sem ocasionar alterações negativas no conteúdo de nutrientes nas
plantas e na fertilidade do solo. Por outro lado, se os nutrientes presentes no ESET não
forem computados no manejo da fertilização da pastagem, podem ocorrer incrementos
no rendimento de MS e no acúmulo de elementos (inclusive de sódio), promovendo
aumento de qualidade da forragem sem ocasionar efeitos deletérios no ambiente. As
altas concentrações de sódio na AP (utilizada no tratamento controle), bem como no
ESET indicam que o sistema solo-pastagem não suportará o elevado aporte deste
elemento e pode ser necessário o uso de condicionador de solo. O aporte de nutrientes
no sistema associado à manutenção de tensão hídrica adequada ao capim, pode
promover mineralização da matéria orgânica do solo, reduzindo os estoques de carbono
e nitrogênio. Ao que parece, a irrigação com ESET doméstico não proporcionará, em
curto e médio prazo, excesso de boro e de metais pesados no sistema solo-pastagem.
xv
AGRONOMICAL-ENVIRONMENTAL VIABILITY OF TREATED SEWAGE
EFFLUENT DISPOSAL IN A SOIL-PASTURE SYSTEM
Author: ADRIEL FERREIRA DA FONSECA
Adviser: Prof. Dr. ADOLPHO JOSÉ MELFI
SUMMARY
Treated sewage effluent (TSE) utilization for irrigation represents an antique,
popular and attractive alternative to the common disposal of effluent to watercourses and
includes three main purposes: effluent complementary treatment, water and nutrient
source to the soil-plant system. However, because in Brazil no experiences in
wastewater recycling exists consequently few scientific studies were carried out despite
the importance of the subject. For this study an experiment was conducted for two years
in Lins (São Paulo State, Brazil). The main objectives were (i) to test the feasibility of
secondary-treated sewage effluent (STSE) utilization as an alternative water and
nitrogen source for Tifton 85 Bermudagrass; (ii) to evaluate concentrations of nutrients
and toxic elements in potable water (PW), STSE, plant, soil and soil solution samples;
(iii) to verify the behavior of dispersed clays in water. A randomized complete block
design was used with four replications. Five treatments were applied: (i) T1 (control) -
irrigation with PW plus 520 kg ha-1 year-1 nitrogen as mineral fertilizer (NMF); (ii) T2,
T3, T4 and T5 - irrigation with STSE plus 0, 171.6, 343.2 and 520 kg ha-1 year-1 of
NMF, respectively. Water and effluent characteristics were monthly monitored, and
aboveground dry matter (DM) was measured bimonthly. Plant (leaves and culms +
sheaths), soil and soil solution (up to 100 cm) were analyzed during 18 months, to
xvi
monitor elements concentrations over the experimental period. It was verified that STSE
can replace efficiently the PW used for irrigation for the production of hay. This
replacement can provide economical benefits, enhancement of forage quality, and
mitigation of soil acidity. The magnitude of grass productivity as well as of NMF
economy is dependent on rain and the used irrigation rates. Considering the complete
substitution of PW for irrigation by STSE, the necessary dose of NFM for obtaining high
yields could be reduce by 32.2 to 81.0% without negative effects on nutrient contents in
the grass and soil fertility. On the other hand, also by non-consideration the effluent
nutrients in pasture fertilization management, it may occur increasing dry matter yields
and element contents (inclusive sodium), enhancement of forage quality, and, moreover
without deleterious environmental effects. Because of high sodium concentrations in PW
(control) and the STSE, it is suggested that the pasture-soil system will not tolerate the
high sodium input, a future conditioning of the soil will be necessary. The nutrient
inputs to the system associated with an adequate soil moisture tension to the grass may
increase soil organic matter mineralization followed by decrease of carbon and nitrogen
stocks. In short and medium term periods it is assumed that the irrigation with domestic
TSE will not negatively influence the soil-pasture system by high concentrations of
boron and heavy metals.
1
1 INTRODUÇÃO
O tratamento de esgoto mediante o emprego de lagoas de estabilização,
amplamente utilizado nas cidades de pequeno a médio porte (Feigin et al., 1991),
sobretudo, no interior do Estado de São Paulo, gera dois subprodutos: (i) o lodo de
lagoa, que não será objeto de estudo neste trabalho e (ii) o efluente de esgoto tratado
(EET). Este último subproduto, apesar das concentrações de nutrientes e matéria
orgânica serem fortemente reduzidas durante o processo de tratamento, apresenta
concentrações, sobretudo, de nitrogênio (N) e fósforo (P) acima do permitido pela
Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) nº 20, 18/06/86 (Von
Sperling, 1995). Assim, a colocação dos EET nos cursos d’água pode ocasionar
eutroficação e, evidentemente, tem sido condenada devido fatores de ordem ambiental,
legal e social (Bouwer & Chaney, 1974; Bond, 1998). Portanto, a busca de alternativas
visando resolver esse problema ambiental tem sido alvo de vários trabalhos (Bouwer &
Chaney, 1974; Feigin et al., 1991; Cameron et al., 1997).
Estudos realizados em outros países têm mostrado que a colocação de EET no
solo através da irrigação de plantas cultivadas tem sido uma das alternativas de mais
baixo custo para a disposição deste subproduto no ambiente (Asano et al., 1996) e tem
sido comumente empregada tanto em regiões secas quanto em regiões úmidas (Bouwer
& Chaney, 1974). Os efluentes que causam impacto negativo ao ambiente, quando
lançados diretamente nos corpos d’água, podem ser utilizados como fonte de água e,
segundo suas características químicas, como fonte de nutrientes para o sistema solo-
planta. Desse modo, a colocação de EET no sistema solo-planta (que atua como
verdadeiro “filtro vivo”) se constitui numa das alternativas mais fáceis para mitigar a
problemática emergente de escassez de água (Pollice et al., 2004), proporcionando
2
benefícios econômicos (Darwish et al., 1999), principalmente, devido à economia de
fertilizantes minerais para obtenção de alta produção vegetal (Smith & Peterson, 1982;
Feigin et al., 1991).
As plantas forrageiras, pelo fato de cobrirem quase a metade da superfície do
Estado de São Paulo, apresentam potencialidade de uso como receptor de EET. A
aplicação de efluentes em plantas forrageiras se justifica pelo fato delas apresentarem
longa estação de crescimento, elevado acúmulo de nutrientes e pela sua capacidade de
recobrimento do solo (Bole & Bell, 1978). No entanto, a irrigação com EET tem
ocasionado alterações nas características químicas (Bond, 1998), físicas (Balks et al.,
1998) e microbiológicas do solo (Friedel et al., 2000), bem como no ambiente (Al-
Nakshabandi et al., 1997). A magnitude dessas alterações depende das condições locais
de solo, planta, fonte de água e ambiente (Shahalam et al., 1998). Portanto, para a
disposição sustentável de EET no sistema solo-planta, é crucial o monitoramento do
solo, da solução no solo, da nutrição e do rendimento das plantas, bem como o estudo da
viabilidade econômica e ambiental desta técnica (Cameron et al., 1997; Bond, 1998).
Desse modo, torna-se evidente a importância de se estudar o impacto da deposição de
EET no sistema solo-planta-ambiente, notadamente nos solos tropicais com carga
variável, baixa capacidade de troca de cátions (CTC) e baixa fertilidade natural, como é
o caso da maioria dos solos paulistas e brasileiros.
Objetivou-se neste trabalho (i) monitorar as concentrações de nutrientes e
elementos tóxicos presentes no efluente secundário de esgoto tratado (ESET), visando o
aumento de sua eficiência como fonte de nutrientes, sobretudo, de N; (ii) avaliar as
mudanças nas principais características químicas e físicas do solo devido à irrigação
com ESET, estudando, inclusive, a dinâmica do carbono (C) e do N-mineral (N-NO3-,
N-NO2- e N-NH4
+), a condutividade elétrica (CE) e as concentrações de Na, metais
pesados disponíveis e argila dispersa em água (ADA); (iii) verificar a economia de
fertilizante nitrogenado mineral e o impacto da disposição de ESET em um sistema solo-
pastagem, bem como as alterações no acúmulo de elementos e no rendimento do capim-
Bermuda Tifton 85.
3
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Disposição de efluente de esgoto tratado no solo e seu potencial de utilização
nas plantas forrageiras
Dentre os vários métodos empregados no tratamento dos esgotos, os sistemas
biológicos, sobretudo o de lagoas de estabilização (lagoa anaeróbia - tratamento
primário e lagoa facultativa - tratamento secundário) tem sido amplamente empregado
no Brasil, dado o baixo custo de operação e manutenção (Von Sperling, 1996). Porém, o
subproduto líquido originário deste tratamento, denominado ESET, normalmente não
apresenta padrões de qualidade para lançamento dos cursos d’água (Von Sperling,
1995). Uma das alternativas para solucionar este problema seria o emprego de
tratamento terciário, não recomendável do ponto de vista econômico, pois seu custo
poderia facilmente ultrapassar a casa de um milhão de dólares, dependendo do volume
de esgoto tratado. Assim, seria utopia o tratamento terciário devido às circunstâncias
preponderantes de (i) ausência de políticas nacionais, em longo prazo, para o tratamento
de esgoto nos países em desenvolvimento (Von Sperling, 1995), particularmente no
Brasil; (ii) inexistência de pelo menos um dos ítens de saneamento (rede geral,
esgotamento sanitário e coleta de lixo) em 43,5% dos domicílios brasileiros particulares
permanentes (Brasil, 2001).
Antigamente, os cursos d’água eram capazes de suportar os efeitos negativos
no ambiente advindo da disposição de dejetos antrópicos. Porém, devido ao aumento
populacional e a concentração de pessoas nos centros urbanos, a capacidade assimilativa
do ambiente tornou-se mais limitada (Feigin et al., 1991). Conseqüentemente, houve
necessidade de conscientização da sociedade, sobretudo nas últimas décadas, o que
levou a rejeição de práticas insustentáveis para o destino de resíduos antrópicos (Agenda
4
21, 1996), corroborando para que a colocação de efluentes ricos em nutrientes/poluentes
seja realizada no solo e não nos cursos d’água (Bond, 1998). Portanto, o solo se tornou
um meio alternativo para disposição de resíduos antrópicos (Cameron et al., 1997),
sobretudo, de EET (Bond, 1998).
A colocação de EET no solo tem sido realizada, principalmente, via irrigação
de plantas cultivadas (Feigin et al., 1991), com triplo propósito: (i) realizar o tratamento
complementar do efluente (Bouwer & Chaney, 1974); (ii) valorizar este subproduto (um
tipo de água marginal) como um recurso hídrico disponível para agricultura (Bouwer &
Idelovitch, 1987; Al-Jaloud et al., 1995; Tanji, 1997) - que é o setor de maior demanda
por água (Agenda 21, 1996), notadamente nas regiões com severo déficit hídrico
(Pescod, 1992); (iii) aproveitar os nutrientes contidos nos efluentes, visando sua
utilização no crescimento e desenvolvimento das plantas (Bouwer & Chaney, 1974;
Vazquez-Montiel et al., 1996), além de promover economia de fertilizantes minerais e
manutenção de alta produção vegetal (Smith & Peterson, 1982; Feigin et al., 1991). O
sistema solo-planta, desde que manejado adequadamente, promove absorção e
“retenção” dos constituintes dos EET, ocasionando diminuição na concentração de
elementos nas águas subterrâneas e superficiais (Feigin et al., 1978; Vaisman et al.,
1981). O corte das plantas, bem como a remoção dos nutrientes acumulados nas mesmas
tem tido papel fundamental na sustentabilidade do sistema solo-planta em promover o
polimento do EET (Jordan et al., 1997). Portanto, o uso dos EET como fonte alternativa
de água e de nutrientes, se manejado eficientemente, pode retornar benefícios
econômicos e ambientais (Darwish et al., 1999; Sumner, 2000) para diversas situações
de culturas, clima e solo (Feigin et al., 1991; Cameron et al., 1997; Bond, 1998). Ainda,
o uso de EET na irrigação caracteriza-se por ser uma prática que atende algumas
questões essenciais (problemática dos esgotos nos cursos d’água, nutrição sustentável
das plantas e alívio da demanda de água doce para fins agrícolas) abordadas na
Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento no Rio de
Janeiro, em 1992 (Agenda 21, 1996) e, conseqüentemente, contribui para o
desenvolvimento sustentável.
5
A prática de irrigação de lavouras com EET, apesar de pouco pesquisada no
Brasil, caracteriza-se por ser antiga, atrativa, popular e usual em diversas partes do
mundo (Bouwer & Idelovitch, 1987; Feigin et al., 1991; Pescod, 1992), como por
exemplo, (i) as chamadas “sewage farms” na Alemanha, Austrália e França, que se
encontram em operação por mais de um século (Chang et al., 2002); (ii) as áreas
agrícolas e/ou de paisagem nos EUA (Wang et al., 2003), Israel (Feigin et al., 1991) e
México (Friedel et al., 2000), que vêm recebendo este subproduto em substituição à
água de irrigação por mais de 50 anos. A lâmina de aplicação de EET, bem como a
seleção de culturas pare receber este subproduto tem sido umas das principais questões
no tocante a sustentabilidade do sistema solo-planta (Mohammad & Ayadi, 2004).
As plantas receptoras de EET devem satisfazer a maioria dos critérios
estabelecidos por Segarra et al. (1996), que são (i) alta absorção de N, (ii) elevado
consumo d’água, (iii) possibilidade de processamento; (iv) potencial de mercado; (v)
viabilidade econômica. Levando-se em consideração esses critérios, bem como os
resultados do censo agropecuário mais recente (Brasil, 1998), os agrossistemas de
pastagens apresentam elevado potencial para receberem irrigação com EET pelo fato de
representarem aproximadamente 50% das terras utilizadas no Estado de São Paulo e no
Brasil. Neste aspecto, o capim-Bermuda Tifton 85 (Cynodon spp.) se destaca, dentre as
pastagens cultivadas, por apresentar grande potencialidade para receber irrigação com
EET, devido ao fato de ser (i) um híbrido F1 do gênero Cynodon (Burton, 2001),
caracterizado pelo alto potencial produtivo tanto do ponto de vista quantitativo como
qualitativo (Hill et al., 1993); (ii) uma gramínea que chega a apresentar concentração de
proteína bruta de 120-160 g kg-1 e potencial para fenação (Hill et al., 1993); (iii) um
capim que responde a doses elevadas de N (Alvim et al., 1999), apresentando estreita
relação com a tensão hídrica (Marcelino et al., 2003); (iv) uma forrageira que se destaca
pela elevada taxa de absorção de água e nutrientes (Fageria et al., 1997) e tolerância à
salinidade (Grattan et al., 2004) e à sodicidade (Grieve et al., 2004), que tem sido
algumas das principais preocupações nos agrossistemas irrigados com EET (Bond,
1998); (v) e, portanto, uma cultura que atende a maior parte dos critérios estabelecidos
por Segarra et al. (1996).
6
Resultados favoráveis à colocação dos EET no sistema solo-planta têm sido
comuns na literatura internacional, incluindo aumento no rendimento de massa seca
(MS) e/ou de proteína bruta em pastagens de alfafa (Medicago sativa L.) (Bole & Bell,
1978; Day et al., 1982; Darwish et al., 1999; Grattan et al., 2004), azevém-perene
(Lolium perenne L.) (Quin & Woods, 1978), capim-Bermuda (Cynodon dactylon)
(Hayes et al., 1990b; Grattan et al., 2004), capim-de-Rhodes (Chloris gayana Kunth)
(Feigin et al., 1978; Vaisman et al., 1981), capim-Kikuyu (Pennisetum cladestinum
Chiov) (Grattan et al., 2004), capim-Napier (Pennisetum purpureum) (Jeyaraman, 1988)
e no milho forrageiro (Zea mays L.) (Overman & Nguy, 1975; Overman, 1981; Adekalu
& Okunade, 2002; Mohammad & Ayadi, 2004). Pelo fato de os EET, normalmente,
apresentarem concentrações de Na mais elevadas, quando comparados às águas
comumente empregadas na irrigação (Feigin et al., 1991; Pescod, 1992), tem sido
observadas melhores respostas, em termos de rendimento quali-quantitativo nas plantas
C4 natrófílas irrigadas com este subproduto (Grieve et al., 2004).
2.2 Alterações no sistema solo-planta-ambiente devido à irrigação com efluente de
esgoto tratado
A irrigação de plantas cultivadas com EET, não obstante aos possíveis
problemas de aceite público (Pollice et al., 2004), também tem ocasionado alterações nas
características bioquímicas (Speir, 2002), físicas (Balks et al., 1998), microbiológicas
(Friedel et al., 2000) e químicas do solo (Bond, 1998), bem como no ambiente (Al-
Nakshabandi et al., 1997). Em síntese, a magnitude das alterações no sistema solo-
planta-água-homem-ambiente depende das condições locais, sobretudo, tipo de solo,
planta, clima, fonte de água, qualidade e quantidade de efluente empregado no sistema
de produção (Hayes et al, 1990b; Cameron et al., 1997; Bond, 1998; Shahalam et al.,
1998; Mohammad & Ayadi, 2004).
A prática de irrigação com EET não é isenta de riscos e tem potencial de
transmissão de doenças, pois patógenos presentes neste subproduto podem sobreviver no
sistema solo-planta. Porém, fatores agronômicos, como crescimento da planta, método
de irrigação empregado, práticas culturais e de colheita controlam a transmissão de
7
doenças (Westcot, 1997). Os maiores riscos de contaminação por patógenos entéricos
estão associados, normalmente, ao emprego de efluentes de esgotos não tratados na
irrigação de lavouras, levando a ocorrência de riscos aos trabalhadores rurais, bem como
aos consumidores (Santamaría & Toranzos, 2003). Medidas de proteção de saúde
pública incluem não apenas um segmento isolado, mas a integração de alternativas de
controle, tais como: (i) restrições de cultivo (Pescod, 1992); (ii) tratamento secundário
dos efluentes (Feigin et al., 1991) e, na seqüência, realização do processo de cloração
(Bouwer & Idelovitch, 1987); (iii) controle da aplicação de efluentes, exposição humana
e higiene (Pescod, 1992); (iv) nas pastagens irrigadas com EET, os riscos de
contaminação podem ser reduzidos drasticamente mediante o consumo de forragens que
foram colhidas e secadas ao sol (Westcot, 1997), como num sistema de produção de
feno. Portanto, para utilização sustentável dos EET nos agrossistemas há necessidade,
acima de tudo, de monitoramento da qualidade deste subproduto (Bouwer & Chaney,
1974; Tanji, 1997) e, principalmente, da qualidade microbiológica (Westcot, 1997).
As principais alterações nos solos irrigados com EET, principalmente, aqueles
sob pastagens, têm sido confinadas aos efeitos de (i) carbono total (CT), nitrogênio total
(NT), atividade microbiana e N-mineral (na solução no solo); (ii) cálcio (Ca) e magnésio
(Mg) trocáveis; (iii) salinidade (medida pela CE), sodicidade, dispersão de argilas e
condutividade hidráulica. Os outros parâmetros de solo normalmente não tem sido
alterados ou as alterações têm sido de pequena magnitude, sem implicações
agronômicas.
Normalmente a água de irrigação (ou o efluente) não tem tido efeitos sobre o
pH do solo, por causa de seu poder tampão (Bouwer & Idelovitch, 1987). No entanto,
tem sido observado pequeno aumento no valor de pH de solos ácidos mediante irrigação
com EET (Quin & Woods, 1978) que, certamente tem ocorrido devido (i) ao alto pH do
efluente (Stewart et al., 1990); (ii) à adição de cátions trocáveis e de ânions oriundos do
efluente (Falkiner & Smith, 1997); (iii) à alteração na ciclagem de nutrientes mediante
adição deste subproduto, ocasionando incremento na redução do NO3- para NH4
+ e
desnitrificação do NO3-, produzindo íons OH- (Schipper et al., 1996). Porém, essas
alterações de pH normalmente são de pequena magnitude (menor que uma unidade),
8
sendo desprezíveis e de pouca importância prática com relação à disponibilidade de
nutrientes (Speir et al., 1999), notadamente nos solos ácidos e de baixa fertilidade
natural (Fonseca, 2001).
Quanto às concentrações de CT, NT e à atividade microbiana no solo, ora tem
ocorrido aumento destes parâmetros, devido ao aporte de N e C oriundos do EET (Quin
& Woods, 1978; Mancino & Pepper, 1992; Friedel et al., 2000), ora tem havido
diminuição, principalmente, das concentrações de CT e NT, pelo aumento na atividade
microbiana incrementando a decomposição da matéria orgânica do solo (MOS)
(Polglase et al., 1995). Normalmente, o aumento nas concentrações de CT e NT, bem
como na atividade microbiana tem sido observado em experimentos que vem recebendo
EET por longo período, como relatado nos trabalhos de Quin & Woods (1978), Friedel
et al. (2000) e Ramirez-Ruentes et al. (2002). Porém, também tem sido observado, em
solos sob pastagens irrigadas com EET, diminuição nas concentrações de CT e NT. Essa
diminuição pode estar direta ou indiretamente relacionada ao fato de (i) o C-orgânico e o
N-orgânico do EET, principalmente algas mortas, quando adicionados no solo passam a
fazer parte da MOS fresca, que apresenta rápida velocidade de decomposição (Snow et
al., 1999); (ii) a umidade ideal constante ao longo do ano potencializa o processo de
mineralização (Myers et al., 1982) e, principalmente, a interação água de irrigação (com
EET) com altas temperaturas locais, promovendo rápida degradação do resíduo aplicado
(Artiola & Pepper, 1992); (iii) o EET, por apresentar estreita relação C/N, constitui-se
numa importante fonte de energia ao meio (Bouwer & Chaney, 1974; Feigin et al.,
1991).
Nas pastagens irrigadas com EET tem sido comum, na solução no solo,
aumento nas concentrações de N-NH4+ e, principalmente, de N-NO3
- (Quin & Forsythe,
1978; Linden et al., 1981). Assim, o monitoramento de N-NO3- na solução no solo é
crucial para sustentabilidade do sistema solo-planta-efluente-ambiente (Bond, 1998).
A quantidade de P adicionado no solo pela irrigação com EET, normalmente
não tem sido excessiva e quando há aumento na disponibilidade deste nutriente,
geralmente este ocorre na camada superficial (Hortenstine, 1976; Quin & Woods, 1978).
As plantas forrageiras, uma vez colhidas do local têm sido eficazes em remover o P-
9
efluente (Kardos & Hook, 1976; Hook, 1981). Ainda, a capacidade do solo em reter P
tem contribuído para prevenir que este nutriente seja lixiviado para fora da zona
radicular (Ryden & Pratt, 1980), podendo determinar a sustentabilidade dos cultivos que
utilizem irrigação com efluentes (Falkiner & Polglase, 1997). No entanto, têm sido
observadas evidências de migração de P em solos arenosos submetidos à irrigação com
EET (Hook, 1981; Bond, 1998). Além do mais, existe carência de informações
concernentes aos mecanismos que governam a migração e a retenção de P nos locais
receptores de EET (Falkiner & Polglase, 1997).
Pastagens submetidas à irrigação com EET têm levado às alterações nas
concentrações trocáveis de Ca, Mg, potássio (K) e sódio (Na). Após longo período de
irrigação com EET, tem sido observados pequeno acréscimo nas concentrações de Ca
trocável (Quin & Woods, 1978) e ligeiro decréscimo nas concentrações de Mg trocável
(Wang et al., 2003). Os resultados têm sido divergentes com relação ao K, enquanto que
o aumento na concentração de Na têm ocorrido em diferentes sistemas de cultivos
(Karlen et al., 1976; Feigin et al., 1991). Evidentemente, o monitoramento nas
concentrações de Na nos locais receptores de EET é essencial (Cameron et al., 1997;
Bond, 1998) e se o EET for pobre em K e rico em Na, para que sua utilização seja
sustentável, torna-se necessária suplementação potássica para manter adequada a
absorção de nutrientes e a produtividade das culturas (Karlen et al., 1976).
Poucos têm sido os estudos relatando os efeitos da irrigação com EET na
dinâmica do enxofre (S) e do boro (B). Normalmente, a disponibilidade de S não tem
sido alterada pela irrigação com EET (Quin & Woods, 1978; Fonseca, 2001). Quanto ao
B, não tem sido observado alterações nas concentrações deste nutriente em estudo de
curto prazo, como observado por Fonseca (2001), mas tem sido verificado aumento na
disponibilidade de B em experimento de longo prazo, como relatado em El-Nennah et al.
(1982).
Os EET normalmente apresentam baixas concentrações de metais pesados,
sobretudo, efluentes domésticos (Bouwer & Chaney, 1974; Feigin et al., 1991). Porém,
despejos industriais no sistema de coleta e tratamento de esgoto doméstico podem levar
ao aumento na concentração de metais pesados no EET. Nesse subproduto, os metais
10
pesados podem estar associados (i) na fração líquida, formando complexos
organometálicos que penetram no solo junto à água de irrigação; (ii) na fração
constituída por sólidos suspensos, que se acumulam, principalmente, na camada
superficial do solo (Feigin et al., 1991). Porém, os solos, normalmente apresentam alta
capacidade em reter metais pesados que, em síntese, é devido aos fatores de (i) baixa
solubilidade e alta adsorção específica destes elementos, levando a ocorrência de baixas
concentrações em solução; (ii) presença da MOS, que afeta a solubilidade dos metais
pesados, por causa da capacidade da MOS formar complexos estáveis com íons
metálicos (complexos organometálicos), ocasionando diminuição da biodisponibilidade
destes metais (McBride, 1989; Stevenson, 1986).
Todavia, a colocação dos EET no sistema solo-planta pode não alterar, bem
como diminuir ou aumentar as concentrações disponíveis dos metais pesados cádmio
(Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), níquel (Ni), chumbo (Pb) e
zinco (Zn). Mohammad & Mazahreh (2003) não observaram efeito da irrigação com
EET na disponibilidade de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn (extraídos por solução DTPA-TEA a
pH 7,3). Efeitos similares foram observados por (i) Hayes et al. (1990a) para Cu; (ii)
Inglés et al. (1992) para Cd, Ni e Pb; (iii) Johns & McConchie (1994b) para Cu, Cd, Cr e
Pb; (iv) Al-Jaloud et al. (1995) para Ni; (v) Smith et al. (1996) para Cr, Ni, Pb e Zn; (vi)
Ramirez-Fuentes et al. (2002) para Cr, Fe e Ni (extraídos em água régia); (vii) Wang et
al. (2003) para Cd, Cr, Cu, Ni e Zn (extraídos em água-régia) em solo irrigado por mais
de 80 anos com EET. Também, tem sido observada diminuição na disponibilidade de
metais pesados devido ao aumento de pH do solo mediante irrigação com EET (Falkiner
& Smith, 1997), incluindo estudos com Ni (Johns & McConchie, 1994b), Cu, Mn, Zn
(Al-Jaloud et al., 1995) e Pb (Paliwal et al., 1998).
Por outro lado, Quin & Syers (1978) verificaram que solos sob pastagens
submetidas à irrigação com EET por 16 anos apresentaram pequeno incremento nas
concentrações de Cu, Mn e Zn (disponíveis em solução HCl 0,1 mol L-1). Siebe (1995)
verificou pequeno aumento nas concentrações de Cd, Cu e Zn (extraídos em água-régia)
em solo cultivado com alfafa submetida à irrigação com EET por mais de 80 anos. Al-
Nakshabandi et al. (1997) observaram aumento nas concentrações de Cd, Cu, Fe, Mn,
11
Pb e Zn no solo (extraídos por solução DTPA-TEA a pH 7,3) devido às altas
concentrações destes elementos no EET. No entanto, o incremento nas concentrações de
metais pesados, sobretudo, das concentrações totais, nem sempre tem alterado a
qualidade microbiológica do solo (Friedel et al., 2000; Yadav et al., 2002). Portanto, é
de fundamental importância o monitoramento das concentrações de metais pesados ao
longo do tempo nos solos destinados à disposição de EET (Cameron et al., 1997; Bond,
1998; Yadav et al., 2002), sobretudo, experimentação em longo prazo (Quin & Syers,
1978; El-Nennah et al., 1982).
Aumento da CE do solo, bem como do percentual de sódio trocável (PST) tem
sido relatado em solos sob pastagens irrigadas com EET (Hortenstine, 1976; Feigin et
al., 1991; Bond, 1998). O incremento na concentração de Na no solo, bem como do PST
pode (Bond, 1998) ou não (Balks et al., 1998) ocasionar alterações na condutividade
hidráulica. A magnitude dos efeitos do Na em promover dispersão de argilas e,
consequentemente, deterioração na estrutura, alteração da porosidade e diminuição na
condutividade hidráulica do solo tem sido dependente da eficiência das chuvas em
ocasionar lixiviação deste elemento (Mancino & Pepper, 1992; Speir et al., 1999). Desse
modo, o monitoramento das concentrações de Na no sistema solo-planta-efluente-
ambiente tem sido tão importante quanto o de N-NO3- (Bond, 1998).
Diante do exposto acima, não há dúvidas da importância do entendimento das
alterações químicas e físicas de solos irrigados com EET, bem como do monitoramento
da solução no solo e da nutrição e produção vegetal, visando a recomendação segura
deste tipo de resíduo antrópico nos agrossistemas (Cameron et al., 1997; Bond, 1998),
sobretudo, em condições de cultivos sob solos tropicais de baixa fertilidade natural, com
cargas variáveis e de baixa CTC.
12
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Localização e condução do experimento
O experimento foi instalado no município de Lins, Estado de São Paulo, com
longitude 49º50’W, latitude 22º21’S e altitude média de 440 m, situado ao lado direito
da estação de tratamento de esgoto (ETE) (Figura 1) operada pela Sabesp (Companhia
de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), na Unidade de Negócios do Baixo Tietê
e Grande.
Figura 1 – Estação de tratamento de esgoto de origem predominantemente doméstico do
município de Lins (SP) mediante o emprego de lagoas de estabilização (lagoa
anaeróbia seguida de lagoa facultativa)
13
A área experimental foi estudada por Ibrahim (2002). Geologicamente a área
se insere na Formação Adamantina (Cretáceo Superior) do Grupo Bauru, pertencente à
Bacia sedimentar do Paraná, localmente caracterizada por um banco de arenito de
granulação fina a muito fina, moderadamente selecionado, com espessura superior a três
metros, conforme Ibrahim (2002). O clima do local foi classificado como Cwa,
caracterizado como mesotérmico de inverno seco, segundo a classificação de Koppen. A
temperatura média tem sido de 22ºC no mês mais quente e de 18ºC no mês mais frio e a
precipitação anual tem variado de 1.100 a 1.300 mm.
O solo da área experimental é um Argissolo Vermelho distrófico Latossólico,
de textura média-argilosa (Embrapa, 1999), cultivado com capim-Bermuda Tifton 85.
Anteriormente ao capim, a área não era cultivada e encontrava-se em pousio. O plantio
do capim foi realizado em janeiro de 2002, quatro meses após a aplicação de
aproximadamente 2,0 t ha-1 de calcário dolomítico (contendo 30,8% de CaO e 19,8% de
MgO), visando a elevação da saturação por bases a 60% na camada 0-20 cm (Werner et
al., 1996). Após o plantio não foi realizada correção da acidez, bem como fertilização do
solo até a instalação do experimento, que ocorreu em 15 de janeiro de 2003.
O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados, com
quatro repetições. Os cinco tratamentos empregados foram: (i) T1 (controle) - irrigação
com água potável e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral
(NFM); (ii) T2, T3, T4 e T5 - irrigação com ESET e adição de 0, 171,6; 343,2 e 520 kg
ha-1 ano-1 de NFM, respectivamente. As parcelas, distantes entre si 10 m, apresentavam
tamanho de 10 x 10 m, perfazendo uma área total de 100 m2. A área útil por unidade
experimental foi de 48 m2, após ter sido desprezado 1,0 m de cada lado (bordadura) e 16
m2 centrais da parcela (área cuja precipitação dos aspersores não era uniforme). O
sistema de irrigação empregado foi o de aspersão convencional, cujos aspersores
localizavam-se no centro das parcelas, a uma altura de 90 cm.
O manejo da irrigação foi realizado com base na umidade crítica do solo na
camada 0 a 60 cm. A cada dois dias, no período da manhã, foi realizada a leitura do
potencial mátrico (ψm) fornecida pelos tensiômetros, que se encontravam instalados no
meio das camadas 0-20, 20-40 e 40-60 cm, em cada uma das parcelas. A partir dos
14
valores de ψm e da curva de retenção, foi aplicado o modelo de van Genuchten (1980)
para a obtenção da umidade atual do solo e, conseqüentemente, saber a necessidade de
irrigação. Desse modo, conforme o tratamento empregado, água potável ou ESET foram
aplicados no sistema solo-planta. Devido à alta razão de adsorção de sódio (RAS) tanto
da água, como do ESET, foi necessário aplicar uma lâmina excedente de irrigação de
aproximadamente 16% (Ayers & Westcot, 1985).
A precipitação pluvial no período experimental (15/01/2003 a 14/01/2005),
bem como as lâminas de irrigação empregadas foram computadas. A água empregada na
irrigação do tratamento T1 foi convencionalmente tratada pela Sabesp. O ESET,
empregado na irrigação dos demais tratamentos, foi gerado na ETE adjacente ao
experimento (Figura 1). Os esgotos, nessa ETE, são tratados por processos biológicos
(lagoas de estabilização), passando por lagoas anaeróbia e facultativa, com tempo de
retenção hidráulica de aproximadamente cinco e 15 dias, respectivamente.
A fertilização do experimento, considerando um sistema de produção de
forragem para fenação, foi baseada nas sugestões apresentadas em Werner et al. (1996).
Todas as parcelas receberam anualmente as mesmas quantidades de fertilizante mineral
potássico (na forma de cloreto de potássio) e fosfatado (na forma de superfosfato
simples). Somente as doses NFM (na forma de nitrato de amônio) variaram de 0 a 520
kg ha-1 ano-1, conforme o tratamento. A fertilização potássica nos tratamentos T1 e T5
consistiu da relação anual K2O/N de 0,8, conforme empregada nos experimentos de
fertilização de gramíneas do gênero Cynodon conduzidos por Alvim et al. (1998, 1999 e
2000). As épocas e as quantidades de fertilizantes minerais aplicados no decorrer do
período experimental são apresentadas na Tabela 1. Todos fertilizantes minerais foram
distribuídos manualmente, imediatamente após os cortes do capim, conforme Premazzi
et al. (2003).
Os tratos culturais foram realizados de modo a permitir o adequado
crescimento e desenvolvimento das plantas.
15
Tabela 1. Histórico de fertilização mineral do experimento
Fertilizante Época de corte e fertilização N (1) P2O5 K2O
kg ha-1
Instalação do experimento (15/01/2003) 60 100 40 1º corte do capim (15/03/2003) 60 — 40 2º corte do capim (15/05/2003) 120 — 100 3º corte do capim (18/07/2003) 100 50 75 4º corte do capim (15/09/2003) 80 — 80 5º corte do capim (13/11/2003) 100 — 80 6º corte do capim (14/01/2004) 120 50 95 7º corte do capim (16/03/2004) 120 — 80 8º corte do capim (16/05/2004) 80 — 60 9º corte do capim (13/07/2004) 80 50 60 10º corte do capim (13/09/2004) 60 — 60 11º corte do capim (15/11/2004) 60 — 60
(1) Essas quantidades de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM) foram aplicadas no tratamento T1 (controle), que recebeu irrigação com água. Os tratamentos T2, T3, T4 e T5 receberam 0, 33, 66 e 100% da dose de NFM aplicada no tratamento controle, respectivamente e foram irrigados com efluente secundário de esgoto tratado.
3.2 Amostragens e análises de água e efluente
Amostras de água e ESET foram coletadas mensalmente, antes da entrada na
tubulação do sistema de irrigação. Depois de coletadas, as amostras foram mantidas em
baixa temperatura (aproximadamente 4ºC) e, no laboratório, cada amostra foi dividida
em três subamostras: (A) não filtrada; (B) filtrada em microfibra de vidro com poro de
0,45 µm de diâmetro; (C) filtrada em membrana de éster-celulose com poro de 0,22 µm
de diâmetro.
Nas subamostras (A) foram determinados os valores de pH, CE, sólidos totais
(ST), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO),
conforme APHA (1994). As subamostras (B) foram preservadas com solução de cloreto
de mercúrio 30 mmol L-1 e mantidas em refrigeração até a determinação da concentração
de carbono orgânico dissolvido (COD), mediante o uso do equipamento Shimadzu TOC-
5000A. O material particulado retido pela microfibra de vidro no processo de filtragem
das subamostras (B) foi destinado à análise das concentrações de carbono total (CT) e
nitrogênio total (NT), por combustão a seco (Nelson & Sommers, 1996). As
16
concentrações de CT e NT correspondem às de C-orgânico e N-orgânico não
dissolvidas. As subamostras (C) foram preservadas e mantidas de forma similar às
subamostras (B), porém, foram destinadas às determinações analíticas de (i) K e Na, por
espectrofotometria de emissão em chama (EEC); (ii) B, Al, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd,
Cr, Ni e Pb por espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio acoplado
indutivamente (ICP-OES); (iii) P-H2PO4-, S-SO4
2-, N-NO3-, N-NO2
-, Cl- e F- por
cromatografia líquida (CL); (iv) alcalinidade (como HCO3-) por titulação com solução
padronizada de H2SO4 0,025 mol L-1; (v) N-NH4+ por CE mediante o emprego de
sistema de análise de injeção em fluxo contínuo, conforme Ruzicka & Hansen (1975).
3.3 Amostragens e análises de solo
Para fins de caracterização da área experimental foram coletadas, meses antes
da instalação do experimento, amostras de solo indeformadas (três repetições) nas
camadas 0-20, 20-40 e 40-60 cm, com anéis volumétricos de 5,0 cm de altura por 5,0 cm
de diâmetro. Essas amostras foram destinadas à obtenção das curvas características de
umidade, conforme método sugerido por Camargo et al. (1986). Este procedimento foi
necessário para estabelecer o manejo de irrigação.
No mês de dezembro/2002 foram coletadas aleatoriamente amostras compostas
de solo das camadas superficiais (0-10 e 10-20 cm) e subsuperficiais (20-40, 40-60, 60-
80 e 80-100 cm) na área experimental, mediante o emprego de trado tipo “holandês”.
Foram coletadas 12 e seis subamostras para formar uma amostra composta para cada
uma das camadas superficiais e subsuperficiais, respectivamente. Após a instalação do
experimento, os mesmos procedimentos de amostragens foram empregados em cada
unidade experimental aos três (abril/2003), seis (julho/2003), nove (outubro/2003), 12
(janeiro/2004), 15 meses (abril/2004) e 18 meses (julho/2004). As amostras compostas
de solo, após serem coletadas, foram secadas ao ar e peneiradas em peneira de malha de
2,0 mm e então, foram obtidas amostras de terra fina seca ao ar (TFSA).
Amostras de TFSA da amostragem do mês de dezembro/2002 foram analisadas
fisicamente, visando determinar as frações areia, silte e argila, incluindo as
concentrações ADA pelo método da pipeta. Amostras de TFSA das demais épocas
17
também foram destinadas à determinação das concentrações de ADA. Para a realização
dessas análises foram empregados os métodos sugeridos por Camargo et al. (1986).
Foi realizada investigação mineralógica de TFSA (amostras totais em pó e
orientadas da fração argila separada) referentes às amostras coletadas no mês de
dezembro/2002, mediante o emprego de difratometria de raios-X (DRX). Após as
análises das amostras em pó, visando caracterizar os minerais das diferentes frações
granulométricas (areia, silte e argila), as amostras de TFSA foram submetidas a
diferentes procedimentos: (i) remoção da matéria orgânica (com H2O2 30% em placa
aquecida a 70ºC); (ii) remoção dos óxidos de Fe (por ditionito-bicarbonato-citrato) e (iii)
separações das frações areia, silte e argila. Amostras separadas da fração argila natural
(sem tratamento) e saturada (com K e com Mg) foram submetidas à DRX.
Adicionalmente, as amostras saturadas com K e com Mg receberam tratamentos
térmicos (110º, 350º e 550ºC) e etilenoglicol, respectivamente. As amostras das frações
areia e silte foram posteriormente analisadas por DRX. A partir do espaçamento
interplanar dos minerais, fornecido pelos difratogramas, foi determinada a composição
mineralógica das amostras (Embrapa, 1997).
Foram feitas análises químicas de TFSA em todas épocas de amostragens, com
exceção das análises de CT e NT, que não foram realizadas aos 15 meses após a
instalação do experimento. O pH (acidez atual) foi determinado por potenciometria, em
solução de CaCl2 0,01 mol L-1. As concentrações de H+Al (acidez total) foram
determinadas por titulação com solução padronizada de NaOH 0,025 mol L-1 de extratos
de TFSA obtidos com solução de Ca(CH3-COO)2 0,5 mol L-1 a pH 7,0. As
concentrações trocáveis de Al (acidez trocável), Ca e Mg foram determinadas em
extratos de TFSA obtidos com solução de KCl 1,0 mol L-1. Foram determinadas as
concentrações de Al trocável por titulação com solução padronizada de NaOH 0,025 mol
L-1 e as concentrações de Ca e Mg foram obtidas mediante leitura por espectrometria de
absorção atômica com atomização em chama (EAA-chama). As concentrações de Na, K
e P foram determinadas em extratos de TFSA obtidos com solução de Mehlich-1 (HCl
0,05 mol L-1 + H2SO4 0,0125 mol L-1), mediante leitura por EEC para Na e K e por
espectrofotometria de absorção molecular (EAM) para P. As concentrações de S
18
disponível foram extraídas por solução de fosfato monocálcico 0,01 mol L-1 e as
determinações foram realizadas por turbidimetria (Fox et al., 1987). As concentrações de
B disponível foram extraídas por solução de BaCl2 0,006 mol L-1 aquecido em
microonda e as determinações foram realizadas por ICP-OES (Abreu et al., 1994). As
concentrações disponíveis de metais pesados (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) foram
determinadas em extratos de TFSA obtidos com solução de DTPA-TEA (ácido
dietilenotriaminopentaacético 0,005 mol L-1 + trietanolamina 0,1 mol L-1 + CaCl2 0,01
mol L-1) a pH 7,3 (Lindsay & Norvell, 1978), mediante leitura por ICP-OES. As
concentrações de CT e NT foram obtidas por combustão a seco (Nelson & Sommers,
1996), após as amostras de TFSA serem moídas e peneiradas em peneira de malha de
0,15 mm. Nas amostras de TFSA do mês de dezembro/2003 também foram
determinados, por potenciometria, o pH em água e em solução de KCl 1,0 mol L-1.
Foram empregadas relações solo:solução de (i) 1:10 (m:v) para as determinações
analíticas de H+Al, Al, Ca, Mg, K, Na e P; (ii) 1:2,5 (m:v) para as determinações de pH
e S; (iii) 1:2 (m:v) para as determinações de B e metais pesados.
3.4 Amostragens e análises de solução no solo
Bimestralmente foram coletadas amostras de solução no solo mediante o
emprego de cápsulas de cerâmica porosa (Wagner, 1962), nas ocasiões do primeiro ao
nono corte do capim (Tabela 1), conforme procedimento adaptado de Ahmed et al.
(2001) e Menéndez et al. (2003). As cápsulas foram assentadas em pó de sílica no meio
das camadas 0-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. Foi empregado selo de bentonita
para delimitação das camadas. Ao lado das cápsulas, aproximadamente 50 cm, foram
instalados tensiômetros para o monitoramento do ψm. Catorze e sete dias antes da data
prevista para amostragem de solução no solo, as cápsulas foram submetidas a vácuo de
80,0 kPa, com utilização de bomba manual.
Apesar da cápsula de porcelana ser o extrator de solução no solo mais utilizado
(Ahmed et al., 2001), o volume de solução coletado normalmente não tem sido
semelhante para uma mesma situação de ψm (Wagner, 1962; Menéndez et al., 2003).
Isso implica na impossibilidade de coleta de amostra em quantidade suficiente para
19
realização das análises, conforme relatado em Hansen & Harris (1975). Visando
contornar o problema “falta de amostra de solução”, foi utilizado um método alternativo
para obtenção de solução no solo, que consistiu no emprego de extratos de saturação a
partir de pastas de saturação das amostras de TFSA, conforme Rhoades (1996).
Foram utilizados, para as amostras de solução no solo obtidas pelos dois
métodos (cápsula de cerâmica porosa e extrato de saturação), os mesmos procedimentos
de preparo, conservação e determinações analíticas empregados nas amostras de efluente
(item 3.2), exceto determinações de ST, DBO, DQO, COD, CT, NT, Cl-, F- e HCO3-.
3.5 Determinação da massa seca e análise química de plantas
O capim foi cortado bimestralmente (12 cortes), à altura de aproximadamente
5,0 cm, mediante o emprego de roçadora costal mecanizada. Para determinar a massa
seca (MS), foi cortado manualmente o capim localizado dentro de um quadrado de 1,0 x
1,0 m disposto aleatoriamente na área útil da parcela. A secagem do capim foi realizada
em estufa com circulação forçada de ar, a 60ºC até atingir massa constante e então, foi
determinada a MS.
Subamostras do material vegetal foram retiradas, antes de serem levadas à
estufa, visando à lavagem com água deionizada e à separação manual de folhas (F) e de
colmos+bainhas (C+B). Essas subamostras foram secadas do mesmo modo que o
restante do material vegetal, moídas em moinho tipo “Wiley”, equipado com malha de
0,85 mm e armazenadas em recipientes plásticos tampados até a realização das análises
químicas. Foram determinadas as concentrações de N, P, K, Ca, Mg, S, Na, B, Al, Cd,
Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn segundo os métodos descritos em Malavolta et al. (1997).
Por meio de digestão sulfúrica e leitura pelo método semi-micro-Kjeldahl foram
determinadas as concentrações de N. A determinação das concentrações de P, K, Ca,
Mg, S, Na, Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn foram realizadas mediante digestão
nítrico-perclórica e leitura por EEC para K e Na; EAA-chama para Ca e Mg; ICP-OES
para P, Cu, Fe, Mn, Zn, Al, Cd, Cr, Ni e Pb; e turbidimetria para S. As concentrações de
B foram determinadas por meio de digestão via seca (incineração) e leitura por ICP-
OES.
20
O produto da concentração de elementos presentes nas subamostras (F) e
(C+B) pela respectiva MS resultou na quantidade de elementos acumulados na parte
aérea das plantas por ocasião do corte de capim.
3.6 Análises estatísticas
Médias e desvios padrão dos resultados de análises de água e ESET foram
calculados para os 24 meses de amostragem. Os resultados de rendimento MS
acumulada anualmente, elementos acumulados semestralmente e de análises de solo e
solução no solo (extrato de saturação) foram submetidos a testes estatísticos para
verificar a esfericidade dos dados. Pelo fato de ter sido observada uniformidade na
matriz de covariância, atendendo à condição Huynh-Feldt (H-F), esses resultados foram
submetidos à análise estatística univariada de acordo com o modelo de experimento em
blocos, considerando o tempo (época de avaliação) como subparcela. Nos casos de F
significativo (P < 0,05) foi aplicado o teste de Tukey.
Os tratamentos irrigados com ESET (T2, T3, T4 e T5) também foram
analisados separadamente para os resultados de MS acumulada anualmente. Após a
observação de F significativo (P < 0,05), foram ajustados aos modelos linear e
quadrático os efeitos da variável preditora (dose de NFM) para a variável de resposta
(rendimento de MS).
Foram realizadas, para épocas comuns de amostragens (julho/2003,
janeiro/2004 e julho/2004), análises de correlações entre parâmetros de solo, solução no
solo, acúmulo de elementos nas plantas, bem como entre métodos de obtenção da
solução no solo (cápsulas de cerâmica porosa e extratos de saturação). Todas as análises
estatísticas foram realizadas mediante o emprego do programa de computador SAS
Versão 8.02 (SAS, 1999).
21
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Condição do solo por ocasião da instalação do experimento
O solo da área experimental apresenta mineralogia simples,
predominantemente, quartzo e caulinita e, subordinadamente, ilita, hematita, magnetita
e/ou maghemita. Na fração argila deferrificada a caulinita é o mineral dominante.
Por ocasião da instalação do experimento, o solo apresentava baixa fertilidade
natural, sobretudo em P; baixa saturação por bases (V) nas camadas 20-100 cm; baixas
concentrações de CT e NT; cargas elétricas predominantemente negativas (valor de ∆pH
negativo); baixas concentrações de micronutrientes e elementos tóxicos; concentrações
de Na abaixo de limite de detecção; baixas concentrações de sais (baixa CE); alto grau
de floculação das argilas (GFA) (Tabela 2). Essas características são intrínsecas a solos
altamente intemperizados, sobretudo aos Argissolos (Embrapa, 1999). As concentrações
de Cd, Ni e Pb encontravam-se abaixo do limite de detecção§ do método empregado,
cujos valores foram 0,03; 0,06 e 0,13 mg kg-1, respectivamente. As concentrações de Cr
nas camadas 0-10 e 10-20 cm foram 0,04 e 0,03 mg kg-1, respectivamente; porém, nas
camadas 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm as concentrações deste elemento
encontravam-se abaixo do limite de detecção (0,01 mg kg-1).
Os resultados das curvas de retenção de água no solo são apresentados na
Tabela 2. Devido à textura média-arenosa a média-argilosa, bem como das baixas
concentrações de CT (Tabela 2), a capacidade de armazenamento de água do solo é
pequena, o que implica na necessidade de maior freqüência de irrigação (Libardi, 2000).
§ Limite de detecção (LD) → sLD *3= Desvio Padrão (s) referente à média de dez leituras do branco
22
Tabela 2. Características químicas e físicas do solo por ocasião da instalação do
experimento, em janeiro de 2003
pH Camada H2O KCl CaCl2
∆pH (1) H+Al Al Ca Mg K Na
cm mmolc kg-1
0-10 5,65 4,70 4,90 -0,95 15,17 1,00 10,26 5,61 1,45 ND (2)
10-20 5,36 4,57 4,56 -0,79 16,97 1,80 10,54 5,97 0,79 ND 20-40 5,06 4,53 4,32 -0,53 17,47 4,10 7,36 5,52 0,53 ND 40-60 5,03 4,20 4,04 -0,83 22,67 8,50 3,79 2,72 0,43 ND 60-80 5,03 4,19 4,20 -0,84 24,57 6,80 5,71 4,34 0,45 ND
80-100 4,91 4,25 4,18 -0,66 17,97 5,70 3,90 4,71 0,76 ND
CTCe CTC V P S B Cu Fe Mn Zn
mmolc kg-1 % mg kg-1
0-10 18,32 32,49 53,31 6,23 2,33 0,38 0,24 13,22 3,80 0,23 10-20 19,10 32,27 50,48 1,35 3,10 0,34 0,25 14,12 4,71 0,19 20-40 17,51 30,88 43,43 1,57 8,91 0,24 0,30 13,68 4,07 0,25 40-60 15,44 29,61 23,44 0,71 2,20 0,33 0,37 9,11 2,02 0,22 60-80 17,30 35,07 29,94 0,71 17,35 0,20 0,27 7,64 2,23 0,20
80-100 15,07 27,34 34,27 0,44 1,55 0,25 0,21 4,24 2,56 0,16
Argila Clas. CT (3) NT
(4) CE (5) Areia Silte Total Água GFA
(6) Text. (7)
g kg-1 dS m-1 g kg-1 %
0-10 5,97 0,46 0,07 740 60 200 21 89,5 MAre 10-20 5,84 0,46 0,08 740 40 220 19 91,4 Mare 20-40 5,68 0,43 0,07 720 60 220 20 90,9 MAre 40-60 5,28 0,41 0,04 660 80 260 22 91,5 MArg
60-80 4,26 0,32 0,02 680 40 280 0 100,0 MArg 80-100 3,04 0,23 0,06 640 80 280 0 100,0 MArg
Tensão (kPa) 0,00 0,98 1,96 3,92 5,88 9,81 32,36 78,45 98,07 147,10
Umidade volumétrica (m3 m-3)
0-20 0,389 0,343 0,330 0,304 0,283 0,257 0,213 0,181 0,156 0,151 20-40 0,436 0,358 0,333 0,297 0,279 0,247 0,210 0,195 0,151 0,137 40-60 0,419 0,351 0,334 0,307 0,289 0,260 0,218 0,182 0,172 0,163
(1) OHKCl pHpHpH2
−=∆ (2) ND: elemento químico não detectado; (3) CT: carbono total; (4) NT: nitrogênio total; (5) CE: condutividade elétrica no extrato aquoso 1:1 (m:v), conforme Camargo et al. (1986); (6) GFA: grau de floculação das argilas; (7) Clas. Text.: classe textural (MAre: textura média-arenosa; MArg: textura média-argilosa).
23
4.2 Qualidade e quantidade de irrigação
As características da água e do ESET empregados na irrigação do capim
podem ser observadas na Tabela 3. Os constituintes analisados nas amostras de água
apresentaram menor variação quando comparados aos constituintes do ESET. As
características químicas do ESET são dependentes, principalmente, do tipo de fonte de
abastecimento de água, sistema de coleta e tratamento de esgoto e natureza de descarga
de esgoto industrial na ETE (Feigin et al., 1991). Os constituintes do ESET, no presente
estudo, variaram ao longo do ano, sobretudo na estação chuvosa (verão). Este fato
concorda com as observações de Singh & Bhati (2003), que verificaram diminuição nos
parâmetros do ESET durante a estação chuvosa devido aos efeitos de diluição.
Os padrões de qualidade da água potável empregada na irrigação do tratamento
T1 estão de acordo com a Resolução do Conama n.º 20, enquadrando-se para uso de
abastecimento doméstico, segundo Von Sperling (1995). Quanto ao ESET (que foi
empregado na irrigação dos tratamentos T2, T3, T4 e T5), seus constituintes foram
comparados às médias apresentadas em extensas revisões internacionais e/ou trabalhos
em longo prazo apresentados em Bouwer & Chaney (1974), Feigin et al. (1978), Asano
& Pettygrove (1987); Feigin et al. (1991) e Pescod (1992), cujos valores também são
mostrados na Tabela 3.
As concentrações médias de ST, DBO, alcalinidade, NT, N-NH4+, N-NO3
-, N-
NO2-, N-total (NT + N-NH4
+ + N-NO3- + N-NO2
-), P-H2PO4-, Cl-, K, Na e B são
consideradas normais para este subproduto (Tabela 3). Porém, as concentrações de
DQO, COD, CT, bem como a RAS se encontram acima do normal para o ESET (Tabela
3). As concentrações de S-SO42-, Ca, Mg, Mn, bem como os valores de pH e CE deste
subproduto se encontram abaixo da média mundial (Tabela 3). As concentrações de F-,
Cu, Fe e Zn se encontravam abaixo do valor de referência (Tabela 3). Os metais Cd, Cr,
Ni e Pb se encontravam em concentrações inferiores ao limite de detecção do método
empregado (Tabela 3).
Os limites apresentados em Ayers & Westcot (1985) para concentrações de Al,
B, Cd, Cr, Cu, F-, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn na água de irrigação são 5,0; 0,70; 0,01; 0,10;
24
Tabela 3. Resultados de análises (média de 24 amostras, coletadas mensalmente) da água potável e do efluente secundário de
esgoto tratado (ESET), que foram empregados na irrigação do experimento e comparação dos valores médios dos
constituintes do ESET com médias apresentadas em revisões bibliográficas internacionais
Constituinte Água ESET Concentração normal (1) Referência
mg L-1
Sólidos totais (ST) — 571,00 ± 52,51 400 a 1200 Feigin et al. (1991) DBO (2) — 77,80 ± 46,75 10 a 80 Feigin et al. (1991) DQO (3) — 180,50 ± 91,68 30 a 160 Feigin et al. (1991) CT (4) — 49,44 ± 7,95 10 a 30 Bouwer & Chaney (1974)
COD (5) 3,12 ± 1,72 65,28 ± 57,41 30 a 60 Bouwer & Chaney (1974) NT (6) — 8,85 ± 1,62 1-23 Feigin et al. (1978)
Alcalinidade como HCO3- 224,50 ± 41,88 301,41 ± 60,75 200 a 700 Feigin et al. (1991)
N-NH4+ 0,04 ± 0,03 22,37 ± 3,52 1 a 40 Feigin et al. (1991)
N-NO3- 0,18 ± 0,06 0,61 ± 0,53 0-10 Feigin et al. (1991)
N-NO2- 0,02 ± 0,07 0,02 ± 0,08 0,02 (8) Pescod (1992)
N-total (7) 0,24 ± 0,16 31,85 ± 5,75 10 a 50 Feigin et al. (1991) P-H2PO4
- < LD (9) 4,30 ± 1,11 4,2 a 9,7 Bouwer & Chaney (1974) S-SO4
2- 4,55 ± 0,99 4,93 ± 1,36 62 (8) Asano & Pettygrove (1987) Cl- 11,07 ± 7,07 59,07 ± 15,36 40 a 200 Feigin et al. (1991) F- 0,70 ± 0,14 0,48 ± 0,32 1,2 (8) Pescod (1992) Ca 0,83 ± 0,33 8,06 ± 1,07 20 a 120 Feigin et al. (1991) Mg 0,17 ± 0,04 1,89 ± 0,46 10 a 50 Feigin et al. (1991) K 0,92 ± 0,22 16,62 ± 1,81 10 a 40 Feigin et al. (1991) Na 120,79 ± 36,93 145,79 ± 31,33 50 a 250 Feigin et al. (1991) B 0,148 ± 0,045 0,170 ± 0,088 0 a 1 Feigin et al. (1991) Al 0,040 ± 0,024 0,032 ± 0,023 — — Cd < LD < LD < 0,002 (8) Asano & Pettygrove (1987) Cr < LD < LD < 0,020 (8) Asano & Pettygrove (1987) Cu 0,001 ± 0,001 0,002 ± 0,001 0,040 (8) Feigin et al. (1991)
24
25
Tabela 3. Resultados de análises (média de 24 amostras, coletadas mensalmente) da água potável e do efluente secundário de
esgoto tratado (ESET), que foram empregados na irrigação do experimento e comparação dos valores médios dos
constituintes do ESET com médias apresentadas em revisões bibliográficas internacionais
Constituinte Água ESET Concentração normal (1) Referência
mg L-1
Fe < LD 0,082 ± 0,061 0,330 (8) Pescod (1992) Mn 0,002 ± 0,002 0,015 ± 0,006 0,200 a 0,700 Pescod (1992) Ni < LD < LD 0,007 (8) Feigin et al. (1991) Pb < LD < LD < 0,050 (8) Asano & Pettygrove (1987) Zn < LD 0,015 ± 0,003 0,040 (8) Feigin et al. (1991)
pH 9,65 ± 0,26 7,51 ± 0,34 7,8 a 8,1 Feigin et al. (1991)
Relação DQO:DBO — 2,73 ± 1,58 2,4 (8) Pescod (1992) Relação CT:NT — 5,63 ± 0,54 5:1 (8) Feigin et al. (1991)
Relação molar Ca:Mg 2,75 ± 1,47 2,70 ± 0,89 — — CE, em dS m-1 0,49 ± 0,11 0,86 ± 0,12 1,0 a 3,1 Pescod (1992)
RAS, em (mmol L-1)1/2 32,18 ± 10,11 11,94 ± 2,91 4,5 a 7,9 Feigin et al. (1991)
(1) Faixa de concentração considerada normal para os constituintes do ESET, de acordo com as referências apresentadas nesta tabela; (2) DBO: demanda bioquímica de oxigênio; (3) DQO: demanda química de oxigênio; (4) CT: carbono total no material particulado; (5) COD: carbono orgânico dissolvido; (6) NT: nitrogênio total no material particulado; (7) N-total: nitrogênio total presente no ESET → N-total = (NT + N-NH4
+ + N-NO3- + N-NO2
-) (8) Valor de referência, uma vez que este constituinte não tem sido rotineiramente analisado nas amostras de ESET; (9) LD: limite de detecção, cujos valores foram: 25, 7, 3, 3, 18, 92 e 12 µg L-1 para os elementos P, Cd, Cr, Fe, Ni, Pb e Zn, respectivamente.
25
26
0,20; 1,0; 5,0; 0,20; 0,20; 5,0 e 2,0 mg L-1, respectivamente. Comparando-se esses
limites com os valores médios apresentados na Tabela 3, conclui-se que, devido ao fato
do ESET de Lins ser predominantemente doméstico, não há contaminação significativa
dos esgotos com Al, B, Cd, Cr, Cu, F-, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn. Portanto, baixas
concentrações de elementos tais como B, F- e metais pesados no ESET, associadas às
concentrações desejáveis de N-mineral, P e outros nutrientes, constitui-se num fator
determinante para a utilização deste subproduto na irrigação de plantas, segundo Pescod
(1992) e Mohammad & Mazahreh (2003). Ainda, as relações DQO:DBO e CT:NT no
ESET, além de serem correlacionáveis aos valores de referência internacional (Tabela
3), são próximas entre si. Baixa relação DQO:DBO (Lambais, 1992) e baixa relação C:N
(Mengel, 1996) são fatores que implicam em alta biodegradabilidade do material e,
conseqüentemente, em disponibilidade dos nutrientes contidos no ESET.
No presente estudo, do ponto de vista agronômico, as altas concentrações de
Na tanto na água como no ESET e, sobretudo, alta RAS associada à baixa CE e à baixa
relação Ca:Mg, constituem-se nos principais fatores limitantes à sua aplicabilidade no
solo (Paliwal & Gandhi, 1976). Desse modo, o ESET pelo fato de apresentar menor e
maior RAS e CE, respectivamente, apresenta menor risco de sodicidade quando
comparado à água potável (Tabela 3).
A precipitação pluvial, bem como as lâminas de irrigação aplicadas nos
tratamentos durante os 24 meses de experimento podem ser visualizadas na Figura 2. A
necessidade de irrigação não foi semelhante para todos os tratamentos devido ao fato de
as doses de NFM terem sido diferentes e a aplicação de ESET ter proporcionado aporte
de N-mineral e outros elementos (Tabela 4). Assim, para cada tratamento empregado, as
plantas apresentaram crescimento e desenvolvimento diferenciados e, portanto, para
manter todas as parcelas com valores de ψm semelhantes, foi necessária a aplicação de
diferentes lâminas de irrigação.
Não há dúvidas do potencial do ESET em promover aporte de macro e
micronutrientes, conforme apresentado na Tabela 4. No entanto, para cada 1,0 kg de N-
total que entrou no sistema via irrigação com ESET, houve aporte de 0,72 kg de N-
mineral e, indesejavelmente, de 4,6 kg de Na.
27
0
100
200
300
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Pp T1 T2 T3 T4 T5
Figura 2 – Lâminas mensais (início dia 15 e término dia 14) de precipitação pluvial (Pp) e de irrigação ocorridas no experimento
de 15/01/2003 a 14/01/2005. T1 (controle): irrigação com água potável e adição de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via
fertilizante mineral (NFM); T2, T3, T4 e T5: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET) e adição de
0, 171,6; 343,2 e 520 kg ha-1 ano-1 de NFM
Mês
Lâm
ina
(mm
)
27
Tabela 4. Aporte médio anual dos principais elementos e compostos devido à irrigação
Tratamento (1) T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 T3 T4 T5
Elemento
1º ano 2º ano
kg ha-1 ano-1
C-total no material particulado — 222,2 233,7 268,5 297,1 — 598,3 614,0 662,6 721,4 C-orgânico dissolvido 14,7 293,4 308,6 354,5 392,3 38,5 790,0 810,7 874,9 952,6
N-total no material particulado — 39,8 41,8 48,1 53,2 — 107,1 109,9 118,6 129,1 Alcalinidade como HCO3
- 1058,5 1354,8 1424,8 1637,0 1811,2 2771,5 3647,4 3743,2 4039,8 4398,2 N-NH4
+ 0,2 100,6 105,7 121,5 134,4 0,5 270,7 277,8 299,8 326,4 N-NO3
- 0,8 2,7 2,9 3,3 3,7 2,2 7,4 7,6 8,2 8,9 N-NO2
- 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 N-mineral
(N-NH4+ + N-NO3
- + N-NO2-) 1,1 103,4 108,7 124,9 138,2 2,9 278,3 285,6 308,0 335,6
P-H2PO4- — 19,3 20,3 23,4 25,8 — 52,0 53,4 57,6 62,7
S-SO42- 21,5 22,2 23,3 26,8 29,6 56,2 59,7 61,2 66,1 71,9
Ca 3,9 36,2 38,1 43,8 48,4 10,2 97,5 100,1 108,0 117,6 Mg 0,8 8,5 8,9 10,3 11,4 2,1 22,9 23,5 25,3 27,6 K 4,3 74,7 78,6 90,3 99,9 11,4 201,1 206,4 222,8 242,5 Na 569,5 655,3 689,1 791,8 876,1 1491,1 1764,2 1810,6 1954,0 2127,4 B 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,8 2,1 2,1 2,3 2,5 Al 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,5 0,4 0,4 0,4 0,5 Cu < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Fe — 0,4 0,4 0,4 0,5 — 1,0 1,0 1,1 1,2 Mn < 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 < 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 Zn — 0,1 0,1 0,1 0,1 — 0,2 0,2 0,2 0,2
Lâmina de irrigação (mm) 471,5 449,5 472,7 543,1 600,9 1234,5 1210,1 1241,9 1340,3 1459,2
(1) T1 recebeu aplicação de 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM) e foi irrigado com água; T2, T3, T4 e T5 receberam 0, 171,6; 343,3 e 520 kg ha-1 ano-1 de NFM, respectivamente e foram irrigados com efluente secundário de esgoto tratado.
28
29
4.3 Rendimento do capim
O uso de doses mais elevadas de NFM associadas à irrigação com ESET
ocasionaram maiores rendimentos de MS (Tabela 5 e Figura 3). Isso foi devido ao fato
de (i) o capim-Bermuda Tifton 85 responder linearmente até 600 kg ha-1 ano-1 de NFM,
conforme resultados apresentados em Alvim et al. (1999); (ii) a irrigação com ESET ter
proporcionado não somente aporte médio de N-mineral de até 335,6 kg ha-1 ano-1, mas
também de outros nutrientes (Tabela 4), os quais podem ter mascarado o efeito deletério
do Na, conforme assinalado por Al-Jaloud et al. (1995) em seus estudos e promovido
incremento na produção, concordando com os resultados de pesquisas realizadas com
outras gramíneas forrageiras sob irrigação com EET, entre os quais azevém-perene
(Quin & Woods, 1978), capim-de-Rhodes (Feigin et al., 1978; Vaisman et al., 1981),
capim-Kikuyu (Grattan et al., 2004); capim-Napier (Jeyaraman, 1988) e milho forrageiro
(Overman & Nguy, 1975; Overman, 1981; Adekalu & Okunade, 2002; Mohammad &
Ayadi, 2004). Desse modo, tanto o NFM como o N-efluente foram importantes fontes de
N para o sistema solo-pastagem. Ainda, o ESET, considerado um tipo de água marginal
e que, muitas das vezes, não tem sido computada no balanço global (Bouwer, 2000),
substituiu eficientemente a água convencional (potável) empregada na irrigação do
capim.
Os altos rendimentos de MS observados no presente estudo foram devidos à
associação dos fatores (i) irrigação, (ii) interação da irrigação com a fertilização
nitrogenada, (iii) fonte de N mineral empregada e (iv) intervalo estabelecido entre
cortes. O fator irrigação pode ter sido o mais importante, uma vez que o capim-Tifton 85
normalmente tem tido a sua produção limitada na Região Sudeste Brasileira pela
ocorrência de seca (Alvim et al., 1999). A baixa tensão da água no solo, ocasionada pela
freqüente irrigação (Figura 2), tem levado ao aumento da eficiência de uso do N e
favorecido a obtenção de maior rendimento do capim, corroborando com os estudos de
Marcelino et al. (2003). A fonte de N mineral empregada (nitrato de amônio), se
comparada a mais utilizada no país (uréia), tem se destacado pelas baixíssimas perdas
por volatilização e alta recuperação aparente de N pela parte aérea do capim (Primavesi
et al., 2004). O intervalo entre cortes fixado em 60 dias, devido à logística deste estudo,
30
Tabela 5. Efeitos da irrigação (água e efluente secundário de esgoto tratado - ESET) e
de doses de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM), aplicadas via solo, no
rendimento anual de massa seca (MS) do capim-Bermuda Tifton 85 (CV =
5,07%)
MS Tratamento 1º ano 2º ano Média
t ha-1 ano-1
T1 – irrigação com água + NFM (520 kg ha-1 ano-1) 32,91 32,62 32,76 bc (1)
T2 – irrigação com ESET, sem NFM 19,85 28,89 24,37 d T3 – irrigação com ESET + NFM (171,6 kg ha-1 ano-1) 28,36 35,93 32,15 c T4 – irrigação com ESET + NFM (343,2 kg ha-1 ano-1) 32,43 37,02 34,73 b T5 – irrigação com ESET + NFM (520 kg ha-1 ano-1) 37,82 39,29 38,55 a Média 30,27 B 34,75 A
(1) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
15
25
35
45
0 130 260 390 520
Figura 3 – Influência de doses de nitrogênio via fertilizante mineral no rendimento
acumulado anual de massa seca do capim-Bermuda Tifton 85, submetido à
irrigação com efluente secundário de esgoto tratado, no (ο) primeiro e no
(∆) segundo ano. ** P < 0,01
Nitrogênio via fertilizante mineral (kg ha-1 ano-1)
Mas
sa se
ca (t
ha-1
ano
-1)
xy 03346,095773,20 +=) **2 92,0=R
200004,003948,025720,29 xxy −+=) **2 92,0=R
31
pode ter influenciado o rendimento de MS. Segundo Alvim et al. (1999), a mudança do
intervalo entre cortes de duas para seis semanas (no período das chuvas) e de quatro para
oito semanas (no período da seca) tem ocasionado aumento no rendimento de MS do
capim-Tifton 85, porém, levando à diminuição de sua qualidade para alimentação
animal.
O efluente não supriu toda a necessidade de N do capim, ocasionando, na
ausência de NFM menor rendimento de MS (Tabela 5 e Figura 3). O fato do ESET se
constituir como fonte eficiente de água e, ao mesmo tempo, nutrir parcialmente as
plantas em N tem sido comum em várias situações de clima, solo e cultura (Smith &
Peterson, 1982; Feigin et al., 1991), inclusive em experimento com Cynodon (Hayes et
al., 1990b). Isso freqüentemente se repete, pois (i) as curvas de requerimento/acúmulo
de N não coincidem, para a maioria das plantas, com a curva de demanda por água
(Bouwer & Idelovitch, 1987); (ii) o aporte de N-efluente no sistema solo-pastagem é
dependente da qualidade do efluente e da lâmina de irrigação empregada (Hayes et al.,
1990b), que normalmente não são constantes ao longo do ano (Feigin et al., 1991).
Analisando isoladamente os tratamentos irrigados com ESET, foi observado
incremento linear (no primeiro ano) e quadrático (no segundo ano) no rendimento de MS
em resposta ao aumento da dose de NFM (Figura 3). No primeiro ano, a necessidade de
irrigação foi menor pelo fato de ter ocorrido maior precipitação pluvial (1323 mm)
(Figura 2) e conseqüentemente, o capim apresentou menor resposta à aplicação de
ESET. No segundo ano, a precipitação pluvial foi menor (1160 mm), tornando-se
necessária irrigação mais freqüente, com aplicação de lâminas mais elevadas (Figura 2)
e, portanto, foi mais pronunciada a resposta do capim ao ESET (Figura 3). O rendimento
máximo de MS (39,0 t ha-1 ano-1) ocorreria no segundo ano mediante o uso de NFM de
493,5 kg ha-1 ano-1 acompanhado de irrigação com ESET.
O tratamento T1 (controle) pode ser considerado um padrão de comparação
entre os tratamentos empregados, uma vez que seu rendimento anual foi superior ou
semelhante aos resultados observados por Alvim et al. (1999) e Marcelino et al. (2003),
que também estudaram a resposta do capim-Bermuda Tifton 85 às doses de NFM. A
partir das equações apresentadas na Figura 3 e, admitindo-se o rendimento médio do
32
tratamento T1 como referencial (Tabela 5), foram calculadas quais doses de NFM que,
se submetidas à irrigação com ESET, poderiam ocasionar rendimento médio de 32,76 t
ha-1 ano-1 de MS. Assim, foi verificado que as doses de NFM de 352,7 e 98,7 kg ha-1
ano-1 para o primeiro e segundo anos, respectivamente, conjuntamente à irrigação com
ESET, seriam o suficiente para obtenção do mesmo rendimento de MS na condição de
irrigação com água potável e fornecimento de NFM de 520 kg ha-1 ano-1. Isso
representaria economia de NFM de 167,3 (32,2%) e 421,2 (81,0%) kg ha-1 ano-1 para o
primeiro e segundo anos, respectivamente, sem comprometer o rendimento do capim.
Essa redução na dose de NFM empregada no capim para obtenção de alta produção de
pastagem, mediante a substituição da água convencional pelo ESET, concordou com os
resultados obtidos anteriormente por Feigin et al., (1978), Vaisman et al. (1981) e Feigin
et al. (1991), em condições diferentes de solo, clima e cultura. Em alguns casos, o uso de
EET na irrigação ocasionou economia de 50-75% da dose de NFM, como observado por
Hussain & Al-Jaloud (1998) em experimento com cevada.
4.4 Acidez do solo
Os tratamentos empregados ocasionaram efeitos no pH (solo e solução no solo)
somente na camada 0-10 cm (Tabelas 6 e 7). Maiores valores de pH foram verificados
no tratamento T2 e menores valores de pH foram observados nos tratamentos T1, T4 e
T5. O tratamento T2, pelo fato de ter recebido somente N-efluente, apresentou menor
rendimento de MS (Tabela 5 e Figura 3), que certamente implicou em menor absorção e
acúmulo de nutrientes, restando maior concentração de cátions alcalinos no meio (maior
reserva alcalina). Menores valores de pH foram observados mediante o uso de doses
mais elevadas de NFM, principalmente no tratamento T5 (Tabelas 6 e 7). Durante o
processo de nitrificação, realizado pelos microrganismos Nitrosomonas e Nitrobacter,
ocorre liberação de quatro prótons (H+) para cada mol de NH4+ oxidado a NO3
- (Bolan et
al., 1991), contribuindo para diminuição do pH do meio. O tratamento T1 apresentou, na
camada 0-10 cm, valor de pH da solução no solo mais elevado que o tratamento T5
(Tabela 7). Isso pode ser devido ao fato de o pH da água potável empregada na irrigação
do tratamento T1 ser maior que o pH do ESET utilizado nos demais tratamentos
33
Tabela 6. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no pH
(CaCl2) do solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
Camada 0-10 cm (CV = 3,48%)
T1 (1) 4,90 5,15 5,25 4,99 4,99 4,98 5,04 bc (6)
T2 (2) 5,08 5,08 5,73 5,44 5,88 5,28 5,41 a T3 (3) 4,68 4,70 5,27 5,32 5,55 5,37 5,15 ab T4 (4) 4,63 4,60 5,14 4,91 5,22 5,02 4,92 bc T5 (5) 4,78 4,60 5,14 4,82 4,75 4,82 4,82 c
Média 4,81 C 4,83 C 5,31 A 5,09 B 5,28 A 5,09 B
Camada 10-20 cm (CV = 4,17%)
T1 4,88 4,90 5,17 5,30 5,01 5,16 5,07 a T2 5,03 5,00 5,44 5,34 5,28 5,29 5,23 a T3 4,73 4,50 4,99 5,01 5,35 4,97 4,92 a T4 4,70 4,50 5,06 4,97 4,86 4,85 4,82 a T5 4,78 4,75 5,18 4,80 4,83 4,91 4,87 a
Média 4,82 B 4,73 B 5,17 A 5,08 A 5,07 A 5,04 A
Camada 20-40 cm (CV = 4,49%)
T1 4,58 4,63 4,41 4,80 4,90 4,59 4,65 a T2 4,70 4,45 4,70 4,69 5,03 4,69 4,71 a T3 4,30 4,13 4,38 4,30 4,48 4,35 4,32 a T4 4,35 4,10 4,32 4,30 4,55 4,42 4,34 a T5 4,50 4,18 4,41 4,52 4,68 4,51 4,47 a
Média 4,49 B 4,30 C 4,44 BC 4,52 B 4,73 A 4,51 B
Camada 40-60 cm (CV = 3,59%)
T1 4,45 4,53 4,41 4,31 4,36 4,24 4,38 a T2 4,33 4,28 4,34 4,32 4,49 4,46 4,37 a T3 4,18 4,08 4,12 4,15 4,35 4,29 4,19 a T4 4,25 4,10 4,17 4,16 4,24 4,16 4,18 a T5 4,28 4,15 4,36 4,20 4,26 4,17 4,24 a
Média 4,30 A 4,23 A 4,28 A 4,23 A 4,34 A 4,26 A
Camada 60-80 cm (CV = 2,90%)
T1 4,58 4,38 4,38 4,23 4,42 4,22 4,37 a T2 4,33 4,20 4,30 4,27 4,49 4,31 4,31 a T3 4,23 4,08 4,14 4,13 4,38 4,09 4,17 a T4 4,23 4,23 4,21 4,21 4,31 4,14 4,22 a T5 4,23 4,15 4,26 4,26 4,30 4,15 4,22 a
Média 4,32 AB 4,21 BC 4,26 BC 4,22 BC 4,32 A 4,18 C
34
Tabela 6. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no pH
(CaCl2) do solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
Camada 80-100 cm (CV = 3,75%) T1 4,45 4,35 4,34 4,26 4,31 4,21 4,32 a T2 4,35 4,25 4,28 4,52 4,38 4,30 4,35 a T3 4,23 4,13 4,15 4,11 4,30 4,07 4,16 a T4 4,25 4,15 4,21 4,22 4,23 4,15 4,20 a T5 4,30 4,13 4,27 4,24 4,23 4,13 4,22 a
Média 4,32 A 4,20 A 4,25 A 4,27 A 4,29 A 4,17 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
(Tabela 3). Quando se procede a comparação de ambos tratamentos, T1 e T5, pode se
verificar que, apesar destes tratamentos terem recebido as mesmas doses de NFM, o
tratamento T5 ainda recebeu aporte de até 335,6 kg ha-1 ano-1 de N-mineral oriundo do
ESET (Tabela 4). Portanto, seria de se esperar menor valor de pH no solo do tratamento
T5. Porém, graças ao efeito do ESET como amenizador da acidez do solo, o pH de T1 e
T5 não diferiram estatisticamente (Tabela 6).
O fato de o ESET exercer efeito na acidez do solo tem sido relatado em
diferentes situações de clima, solo e cultura, sobretudo em agrossistemas de pastagens
(Quin & Woods, 1978) e este efeito tem sido devido aos fatores (i) alto pH do efluente
(Stewart et al.,1990); (ii) adição de cátions trocáveis e de ânions oriundos deste
subproduto (Falkiner & Smith, 1997), contribuindo para aumento da reserva alcalina
(Zekri & Koo, 1994); (iii) alteração na ciclagem de nutrientes mediante irrigação com
EET, ocasionando incremento na redução de NO3- a NH4
+ e desnitrificação do NO3-,
produzindo íons OH- (Schipper et al., 1996); (iv) e, principalmente, devido ao aporte
significativo de HCO3- (Tabela 4).
35
Tabela 7. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no pH
da solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
Camada 0-10 cm (CV = 4,28%) T1 (1) 6,53 6,55 7,11 6,81 5,37 7,50 6,64 b (6)
T2 (2) 6,60 6,60 7,44 7,07 6,99 7,56 7,04 a T3 (3) 6,15 6,04 7,32 7,19 6,71 7,55 6,83 ab T4 (4) 5,81 5,78 7,33 6,77 6,53 7,26 6,58 bc T5 (5) 6,14 6,44 7,06 6,16 5,05 6,86 6,28 c
Média 6,25 C 6,28 C 7,25 A 6,80 B 6,13 C 7,34 A
Camada 10-20 cm (CV = 6,36%) T1 6,54 6,31 6,97 6,90 5,15 6,58 6,41 a T2 6,33 5,56 7,27 7,06 6,52 7,18 6,65 a T3 6,37 5,50 6,49 6,40 6,19 7,28 6,37 a T4 6,15 5,02 6,79 6,71 5,83 6,54 6,17 a T5 6,40 5,71 6,99 6,29 4,92 6,91 6,20 a
Média 6,36 B 5,62 C 6,90 A 6,67 AB 5,72 C 6,90 A
Camada 20-40 cm (CV = 5,84%) T1 5,54 5,17 5,52 6,01 5,08 6,61 5,65 a T2 5,43 5,08 5,52 5,85 5,55 5,85 5,55 a T3 5,39 4,77 4,79 5,07 5,13 6,51 5,28 a T4 5,31 4,68 4,88 5,36 5,12 6,67 5,34 a T5 5,35 5,03 5,26 5,64 4,65 6,27 5,37 a
Média 5,40 BC 4,94 D 5,19 CD 5,59 B 5,11 D 6,38 A
Camada 40-60 cm (CV = 6,64%) T1 5,29 5,02 4,95 5,46 4,94 6,35 5,33 a T2 5,53 5,44 4,86 5,00 4,84 5,68 5,23 a T3 5,33 4,81 4,53 4,82 4,90 6,34 5,12 a T4 5,70 4,94 4,69 5,02 4,91 6,02 5,21 a T5 5,63 4,77 5,27 5,00 4,77 5,56 5,17 a
Média 5,50 B 5,00 C 4,86 C 5,06 C 4,87 C 5,99 A
Camada 60-80 cm (CV = 6,29%) T1 5,30 5,20 4,65 4,73 5,03 6,24 5,19 a T2 5,79 5,43 5,11 4,55 4,71 5,51 5,18 a T3 5,80 5,14 4,89 4,62 4,77 5,51 5,12 a T4 5,48 5,32 4,80 4,79 4,82 5,96 5,19 a T5 5,63 4,91 5,05 4,63 4,74 5,58 5,09 a
Média 5,60 A 5,20 B 4,90 BC 4,66 C 4,81 C 5,76 A
36
Tabela 7. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no pH
da solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
Camada 80-100 cm (CV = 7,06%) T1 5,86 5,29 5,57 4,45 4,81 5,82 5,30 a T2 5,83 5,54 5,13 4,73 4,62 5,22 5,18 a T3 5,42 5,18 5,01 4,36 4,72 5,32 5,00 a T4 5,51 5,17 5,20 4,78 4,67 5,88 5,20 a T5 5,87 5,07 5,21 4,71 4,72 5,39 5,16 a
Média 5,70 A 5,25 B 5,22 B 4,60 C 4,71 C 5,53 AB
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
Foram observadas alterações no pH do solo, exceto nas camadas 40-60 e 80-
100 cm (Tabela 6) e no pH da solução no solo (Tabela 7) devido à época de
amostragem. Os valores de pH (solo e solução no solo) das camadas superficiais (0-10 e
10-20 cm) foram maiores na última amostragem quando comparados aos valores da
primeira amostragem de solo (Tabelas 6 e 7). Ainda, foi observada pequena acidificação
do solo na camada 60-80 cm no decorrer do experimento (Tabela 6). A solução no solo,
pelo fato dela ser resultante de interações das fases sólida, líquida e gasosa e que
apresenta alta atividade biológica, é um dos componentes do solo que mais rapidamente
se modifica frente às condições do meio (Wolt, 1994). Desse modo, a solução no solo,
bem como o solo, sofreram alterações sazonais de pH durante este estudo na maior parte
das camadas. Essas alterações sazonais na reação do solo foram devido aos fatores (i)
microrganismos atuantes no ciclo do N (Bolan et al., 1991) e na degradação da MOS
(Fassbender & Bornemisza, 1987), que promovem liberação de prótons (H+); (ii) efeito
das chuvas, principalmente no verão (Figura 2), que podem ocasionar lixiviação de íons
e acidificação do solo; (iii) ao aporte de HCO3- (Tabela 4), que pode consumir H+,
sobretudo, nas épocas onde a amostragem de solo foi realizada logo após longo período
37
de irrigação e baixa precipitação pluvial (Figura 2); (iv) ao baixo poder tampão do solo
estudado (baixa CTC – Tabela 2), que o torna mais susceptível às alterações de pH,
principalmente, àquelas relacionadas à água de irrigação (Bouwer & Idelovitch, 1987).
Num estudo envolvendo dez solos neozelandeses sob pastagens irrigadas com EET
durante 16 meses, com lâminas entre 1700 a 2400 mm, Ross et al. (1978) observaram
alterações de pH somente em três solos (diminuição e aumento de pH em um e dois
solos, respectivamente).
Normalmente, os agrossistemas irrigados com EET tendem apresentar, com o
tempo de irrigação, pH do solo semelhante ao do EET. Desse modo, solos ácidos tendem
a ter o pH aumentado (Mancino & Pepper, 1992; Allhands et al., 1995) enquanto que
solos alcalinos tendem a ter o pH diminuído (Hayes et al., 1990a; Shahalam et al., 1998;
Mohammad & Mazahreh, 2003). No trabalho de Allhands et al. (1995), a irrigação de
pastagens de capim-Bermuda Coastal com EET por 16 anos ocasionou elevação de pH
de solos arenosos da Florida (EUA), cujos valores aumentaram, na camada 0-15 cm, de
5,2 para 7,0, próximo ao pH do efluente (7,5).
Contudo, as alterações de pH observadas no presente estudo foram de pequena
magnitude (menor que uma unidade), sendo desprezíveis e de pouca importância prática
com relação à disponibilidade de nutrientes (Speir et al., 1999), notadamente por se
tratar de solo ácido e de baixa fertilidade natural (Fonseca, 2001). Ainda, os resultados
obtidos neste trabalho, quanto às alterações na reação do solo, concordaram com as
observações realizadas por Quin & Woods (1978), Ross et al. (1978), Smith et al.
(1996), Al-Nakshabandi et al. (1997), Dawes & Goonetilleke (2003). Também, houve
correlação entre pH (CaCl2) e pH da solução no solo (extrato de saturação) somente para
as camadas 0-10 e 10-20 cm (Tabela 8).
Com relação à acidez potencial do solo (H+Al), os tratamentos ocasionaram
alterações somente nas camadas 0-10, 20-40 e 40-60 cm (Tabela 9). No tratamento T2
foram observados as menores concentrações de H+Al e este fato se deve a não adição de
NFM, que provocou menor acidificação do solo e, conseqüentemente, a explicação para
este fato é a mesma apresentada anteriormente para acidez atual do solo.
38
Tabela 8. Coeficientes de correlação entre os parâmetros pH do solo (em CaCl2) e da
solução no solo, Al trocável (mmolc kg-1) e solúvel (mmol L-1) e o acúmulo
de Al (kg ha-1 semestre-1) na parte aérea do capim-Bermuda Tifton 85
Camada (cm) Parâmetro 0-10 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100
pH (CaCl2) do solo pH da solução no solo 0,63** 0,62** 0,27NS 0,10NS -0,19NS 0,04NS
Al trocável -0,55** -0,47** -0,80** -0,67** -0,43* -0,46*
Al solúvel 0,45* 0,47** 0,23NS 0,08NS -0,05NS -0,25NS
Acúmulo de Al -0,53* -0,64* -0,56* -0,46NS -0,22NS -0,23NS
pH da solução no solo
Al trocável -0,43* -0,31NS -0,34NS -0,50** -0,41* -0,35NS
Al solúvel 0,58** 0,51** 0,61** 0,62** -0,12NS -0,40*
Acúmulo de Al -0,79** -0,73** -0,72** -0,59* -0,39NS -0,22NS
Al trocável
Al solúvel 0,06NS -0,50** -0,25NS -0,36NS -0,01NS -0,00NS
Acúmulo de Al 0,55* 0,57* 0,59* 0,59* 0,28NS -0,24NS
Al solúvel
Acúmulo de Al -0,30NS -0,52* -0,37NS -0,50NS -0,21NS -0,36NS
NS: Não significativo. * P < 0,05. ** P < 0,01.
Comparando-se o tratamento controle (T1) e os tratamentos T4 e T5, que
receberam maiores doses de NFM acrescidos de maiores lâminas de irrigação com
ESET (Figura 2), nota-se que a acidez potencial não foi diferente (Tabela 9). É evidente
que nos tratamentos T4 e T5 houve aporte de N-efluente (predominantemente como N-
NH4+) (Tabela 4), que provoca liberação de prótons durante o processo de nitrificação
(Bolan et al., 1991). No entanto, houve efeito do ESET como amenizador da acidez do
solo e desse modo, não foi observado maior acidez potencial do solo nas parcelas que
receberam maiores doses de NFM + N-efluente, concordando com os trabalhos de
Falkiner & Smith (1997) e Fonseca (2001). Ainda, Allhands et al. (1995) verificaram
que a concentração de H+Al na camada 0-15 cm de solos arenosos ácidos, sob pastagem
de capim-Bermuda Coastal, foi diminuída mediante irrigação com EET.
39
Tabela 9. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de H+Al do solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 13,24%) T1 (1) 15,55 17,80 11,04 13,04 11,28 15,20 13,99 ab T2 (2) 14,53 22,93 9,05 11,58 9,43 15,38 13,82 b T3 (3) 17,63 17,31 10,39 11,81 10,45 16,10 13,95 ab T4 (4) 17,13 20,76 11,19 14,19 13,60 14,60 15,25 ab T5 (5) 15,80 18,33 11,57 15,22 15,68 18,30 15,82 a
Média 16,13 B 19,42 A 10,65 D 13,17 C 12,09 CD 15,92 B
Camada 10-20 cm (CV = 13,81%) T1 (1) 15,15 15,51 13,21 12,00 12,40 13,40 13,61 a T2 (2) 15,74 22,12 11,08 13,05 8,03 14,13 14,02 a T3 (3) 17,23 21,01 12,19 12,97 11,15 17,78 15,39 a T4 (4) 17,13 19,38 10,44 14,14 12,90 15,25 14,87 a T5 (5) 16,55 18,52 11,45 14,40 13,65 15,55 15,02 a
Média 13,36 B 19,31 A 11,68 C 13,31 C 11,63 C 15,22 B
Camada 20-40 cm (CV = 9,73%) T1 18,65 24,69 14,93 14,68 11,83 20,73 17,58 ab T2 16,60 23,94 14,57 14,53 9,43 17,25 16,05 b T3 21,90 25,58 16,97 18,17 16,98 23,23 20,47 a T4 20,10 26,16 17,69 20,22 17,03 18,40 19,93 a T5 17,92 23,62 15,59 17,24 16,58 18,98 18,32 ab
Média 19,03 B 24,80 A 15,95 CD 16,97 C 14,37 D 19,72 B
Camada 40-60 cm (CV = 9,85%) T1 18,20 22,95 16,97 17,87 16,18 20,85 18,84 ab T2 19,43 21,45 16,42 15,48 13,68 17,83 17,38 b T3 23,18 24,63 17,79 20,49 16,78 22,90 20,96 a T4 21,05 25,11 17,77 20,97 17,85 22,08 20,80 a T5 22,25 24,34 16,37 19,47 18,95 19,40 20,13 a
Média 20,82 B 23,69 A 17,07 D 18,86 CD 16,69 D 20,61 BC
Camada 60-80 cm (CV = 9,91%) T1 17,68 22,16 14,64 17,32 14,78 19,00 17,60 a T2 19,20 17,95 16,89 13,88 13,78 19,88 16,93 a T3 19,28 22,53 16,53 18,22 15,35 19,45 18,56 a T4 19,83 22,28 16,04 18,64 15,08 18,18 18,34 a T5 18,85 23,17 15,02 17,42 15,73 18,40 18,10 a
Média 19,97 B 21,62 A 15,83 CD 17,10 C 14,94 D 18,98 B
40
Tabela 9. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de H+Al do solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 10,88%) T1 16,30 22,27 13,02 17,00 14,98 16,63 16,70 a T2 16,93 16,52 14,69 17,03 13,33 16,93 15,90 a T3 19,23 22,31 15,59 17,78 12,73 18,50 17,69 a T4 16,38 21,38 16,75 17,25 15,65 17,70 17,52 a T5 19,38 21,79 14,87 17,27 15,40 17,88 17,76 a
Média 17,64 B 20,85 A 14,99 C 17,27 B 14,42 C 17,53 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
Os valores de H+Al aumentaram, aos seis meses após a instalação do
experimento e diminuíram ou tornaram-se estáveis durante as demais épocas de
amostragens (Tabela 9). Comparando-se os valores médios dos tratamentos, não foram
diferentes as concentrações de H+Al observadas aos três e aos 18 meses de experimento
(Tabela 9). Isso indica que, mesmo após intensa adição de NFM e elevado rendimento
de MS (Figura 2), a acidez potencial do solo não foi alterada e, certamente, foi mantida
devido à adição de cátions e de ânions, principalmente, HCO3- oriundos do efluente
(Falkiner & Smith, 1997) e da água de irrigação. Salienta-se que a água empregada na
irrigação do tratamento controle foi caracterizada como alcalina, rica em HCO3-, cujas
características foram apresentadas e discutidas no item 4.2.
Os tratamentos ocasionaram alterações nas concentrações de Al trocável
somente nas camadas 0-10 e 20-40 cm (Tabela 10). O tratamento T2 apresentou
menores concentrações de Al trocável, condizente com maiores valores de pH (Tabela 6)
e menores valores de H+Al (Tabela 9). Porém, os tratamentos que receberam maiores
doses de NFM apresentaram menores valores de pH e maiores concentrações de H+Al
41
Tabela 10. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Al trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 52,03%) T1 (1) 1,18 0,11 1,50 0,53 1,15 0,38 0,81 ab T2 (2) 0,48 0,56 0,50 0,08 0,20 0,10 0,32 b T3 (3) 1,08 1,08 1,63 0,38 0,30 0,33 0,80 ab T4 (4) 1,33 1,66 1,53 0,83 0,53 0,60 1,08 a T5 (5) 0,95 1,09 1,58 0,80 1,60 1,08 1,18 a
Média 1,00 AB 0,90 BC 1,35 A 0,52 CD 0,76 BCD 0,50 D
Camada 10-20 cm (CV = 55,02%) T1 0,75 0,77 1,63 0,73 0,63 0,30 0,80 a T2 0,93 0,55 1,05 0,08 0,20 0,20 0,50 a T3 1,15 1,96 1,98 0,70 0,43 0,38 1,10 a T4 1,45 2,33 1,95 0,48 0,80 0,60 1,27 a T5 0,63 1,09 1,43 0,73 1,05 0,48 0,90 a
Média 0,98 BC 1,34 AB 1,61 A 0,54 CD 0,62 CD 0,39 D
Camada 20-40 cm (CV = 38,59%) T1 2,20 3,80 7,13 3,95 1,33 2,30 3,45 bc T2 2,65 3,89 1,80 2,63 1,30 0,45 2,12 c T3 4,35 7,83 6,00 5,00 5,10 5,30 5,60 a T4 4,60 7,51 6,55 3,43 4,33 3,43 4,97 ab T5 2,38 5,44 4,28 3,60 1,63 4,03 3,56 bc
Média 3,24 B 5,69 A 5,15 A 3,72 B 2,74 B 3,10 B
Camada 40-60 cm (CV = 25,98%) T1 3,98 5,60 6,70 5,95 4,43 5,05 5,28 a T2 5,38 5,10 6,23 5,78 5,43 0,85 4,79 a T3 6,38 9,43 8,60 7,73 5,65 6,25 7,34 a T4 5,95 7,21 8,40 6,33 7,10 5,70 6,78 a T5 5,38 7,63 5,93 6,35 6,45 5,55 6,21 a
Média 5,41 BC 6,99 A 7,17 A 6,43 AB 5,81 ABC 4,68 C
Camada 60-80 cm (CV = 21,43%) T1 3,78 6,68 8,30 6,20 5,43 4,88 5,88 a T2 4,73 4,58 7,53 5,68 6,25 6,50 5,88 a T3 6,40 8,90 8,38 7,75 5,53 7,08 7,34 a T4 5,63 8,04 7,60 6,15 6,70 5,68 6,63 a T5 5,60 8,53 6,10 6,05 6,80 5,35 6,40 a
Média 5,23 C 7,34 AB 7,58 A 6,37 ABC 6,14 BC 5,90 C
42
Tabela 10. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Al trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 22,36%) T1 3,95 6,55 8,18 6,30 5,60 4,73 5,88 a T2 4,03 5,10 7,18 5,58 4,43 5,88 5,36 a T3 6,48 7,08 8,15 7,48 6,03 6,93 7,02 a T4 4,95 6,21 7,70 5,80 6,20 4,73 5,93 a T5 5,75 8,83 6,73 6,25 6,68 5,75 6,66 a
Média 5,03 C 6,75 AB 7,59 A 6,28 BC 5,79 BC 5,60 BC
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
(Tabela 9) e Al trocável (Tabela 10). Ainda, houve correlação negativa para todas as
camadas entre pH (CaCl2) e Al trocável (Tabela 8). No entanto, correlação negativa
entre pH da solução no solo e Al trocável somente ocorreu nas camadas 0-10, 40-60 e
60-80 cm (Tabela 8). A diminuição de uma unidade de pH ocasiona aumento na
atividade do Al3+ na solução em 42 vezes quando este cátion se encontra em equilíbrio
com Al(OH)3 amorfo (Lindsay, 1979). Portanto, a grande variação na atividade do Al
devido a pequenas alterações no pH pode explicar os altos coeficientes de variação nas
concentrações deste elemento no solo (Tabela 10), bem como na solução no solo (Tabela
11).
Baixa correlação (r < 0,70) ou ausência de correlação foi observada entre os
parâmetros Al solúvel e pH (do solo e da solução no solo). Ao que parece, o método de
laboratório empregado para obtenção da solução no solo (extrato de saturação) foi
limitante para estudo do comportamento de Al. Moss (1963) estudou o efeito do tempo
de equilíbrio, após a reumidificação de amostras de TFSA, nas concentrações de cátions
na solução no solo. O autor verificou que cátions de maior valência demandavam maior
43
Tabela 11. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Al na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 0-10 cm (CV = 59,03%) T1 17,38 21,67 310,75 153,08 6,47 269,91 129,88 b (6)
T2 11,21 < LD (7) 435,01 246,63 35,47 81,10 134,90 b T3 46,06 0,68 307,34 489,75 428,16 117,95 231,66 a T4 18,11 15,20 708,05 206,80 92,21 179,34 203,29 ab T5 5,17 < LD 461,80 208,29 22,38 142,57 140,03 b
Média 19,59 D 7,51 D 444,59 A 260,91 B 116,94 C 158,17 C
Camada 10-20 cm (CV = 122,48%) T1 14,76 < LD 75,97 380,33 3,48 417,79 148,72 a T2 11,44 < LD 73,35 219,49 103,93 364,63 128,81 a T3 2,86 < LD 9,81 326,37 107,73 268,98 119,29 a T4 5,29 < LD 122,35 311,10 31,48 117,16 97,90 a T5 0,38 < LD 75,71 243,06 71,67 122,32 85,52 a
Média 6,95 B < LD 71,44 B 296,07 A 63,66 B 258,18 A
Camada 20-40 cm (CV = 210,57%) T1 < LD < LD < LD 142,36 10,51 87,54 40,07 a T2 < LD < LD < LD 74,60 10,95 47,42 22,16 a T3 < LD < LD < LD 3,46 4,32 26,59 5,73 a T4 < LD < LD < LD 102,37 3,09 69,46 29,15 a T5 < LD < LD < LD 35,29 2,48 25,57 10,56 a
Média < LD < LD < LD 71,61 A 6,27 B 51,32 A
Camada 40-60 cm (CV = 451,90%) T1 < LD < LD < LD 3,29 7,44 4,22 2,49 a T2 < LD < LD < LD < LD 0,77 18,14 3,15 a T3 < LD < LD < LD < LD 2,31 27,54 4,98 a T4 < LD < LD < LD < LD 0,62 24,83 4,24 a T5 < LD < LD < LD < LD 2,98 1,00 0,66 a
Média < LD < LD < LD 0,66 B 2,82 AB 15,15 A
Camada 60-80 cm (CV = 179,03%) T1 < LD < LD < LD < LD 0,89 0,84 0,29 b T2 < LD < LD < LD < LD 1,13 0,39 0,25 b T3 < LD < LD < LD 4,17 2,84 0,74 1,29 a T4 < LD < LD < LD < LD 0,90 1,70 0,43 b T5 < LD < LD < LD < LD 0,67 0,63 0,22 b
Média < LD < LD 0,00 B 0,83 A 1,28 A 0,86 A
44
Tabela 11. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Al na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 80-100 cm (CV = 184,49%) T1 < LD < LD < LD < LD 0,84 0,56 0,23 b T2 < LD < LD < LD < LD 1,06 1,15 0,37 ab T3 < LD < LD < LD 2,72 0,84 1,01 0,76 a T4 < LD < LD < LD < LD 0,98 0,86 0,31 ab T5 < LD < LD < LD < LD 1,36 0,53 0,32 ab
Média < LD < LD < LD 0,54 AB 1,02 A 0,82 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05); (7) LD: limite de detecção (0,22 µmol L-1). Para fins de análises estatísticas esses valores foram considerados iguais a zero.
período para atingir o equilíbrio. No presente trabalho as pastas de saturação foram
deixadas em equilíbrio por 24 horas, conforme metodologia de Rhoades (1996).
Provavelmente, este período de repouso não foi tempo suficiente para se obter Al em
equilíbrio na solução, mediante emprego desta metodologia. Portanto, tornam-se
necessários estudos para identificar o tempo de equilíbrio necessário para obtenção da
solução de solos tropicais mediante o emprego do método da pasta de saturação.
Certamente, problemas do ponto de vista metodológico têm limitado os estudos do
comportamento de Al na solução de solos irrigados com EET.
No presente estudo, as plantas do tratamento T1 e T2 acumularam menor
quantidade de Al quando comparadas às plantas dos tratamentos T3, T4 e T5 (Tabela
12). No decorrer do experimento, a quantidade de Al acumulada nos tratamentos
diminuiu (Tabela 12). Essas alterações no acúmulo de Al não foram influenciadas pelo
ESET, uma vez que o aporte deste elemento foi aproximadamente constante para todos
os tratamentos (Tabela 4). O fato das plantas do primeiro semestre, bem como das
45
Tabela 12. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) de Al, Ca, Mg e K
na parte aérea (folhas + colmos + bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85
Época Tratamento 1º semestre 2º semestre 3º semestre Média
kg ha-1
Acúmulo de Al (CV = 13,04%) T1 (1) 1,46 1,38 0,84 1,23 b (6)
T2 (2) 2,36 0,97 0,71 1,35 b T3 (3) 2,27 1,56 1,14 1,66 a T4 (4) 1,89 2,01 1,21 1,71 a T5 (5) 1,66 2,18 1,13 1,66 a
Média 1,93 A 1,62 B 1,01 C
Acúmulo de Ca (CV = 11,29%) T1 48,42 77,98 67,22 64,54 b
T2 33,41 39,69 41,92 38,34 d T3 37,98 70,35 57,62 55,32 c T4 39,88 83,07 64,26 62,40 b T5 46,85 96,56 73,05 72,15 a
Média 41,31 C 73,53 A 60,81 B
Acúmulo de Mg (CV = 9,59%) T1 29,12 36,01 32,18 32,44 b T2 19,71 17,28 18,31 18,43 d T3 20,05 29,29 23,92 24,42 c T4 21,55 38,43 33,67 31,22 b T5 27,28 49,32 46,10 40,90 a
Média 23,54 C 34,07 A 30,84 B
Acúmulo de K (CV = 10,70%) T1 209,00 317,37 252,53 259,56 a T2 160,38 177,91 227,14 188,48 b T3 181,04 294,51 297,13 257,56 a T4 193,99 354,90 295,34 281,41 a T5 229,96 363,38 282,83 292,06 a
Média 194,87 C 301,61 A 270,99 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
46
plantas dos tratamentos T3, T4 e T5 terem acumulado mais Al está relacionado à
disponibilidade deste elemento no solo (Tabela 10). Houve correlação positiva entre a
concentração de Al trocável no solo (camadas 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm) e o
acúmulo deste elemento nas plantas (Tabela 8). Foi observada correlação negativa entre
o pH (do solo e da solução) nas camadas 0-10, 10-20 e 20-40 com o acúmulo de Al no
capim (Tabela 8). E ainda, o Al solúvel na solução no solo não se correlacionou ou
correlacionou-se inversamente ao esperado com o acúmulo deste elemento no capim
(Tabela 8). Portanto, a falta de correlação entre Al na solução no solo com a
concentração trocável deste elemento, bem como com a quantidade de Al acumulada no
capim (Tabela 8), torna-se um forte indicativo que o método da pasta de saturação não é
sustentável para estudo de Al.
4.5 Cálcio, magnésio e potássio
Os tratamentos alteraram as concentrações de Ca trocável no solo, exceto na
camada 60-80 cm (Tabela 13). Maiores concentrações de Ca foram observadas no
tratamento T2, onde a ausência de NFM ocasionou menor crescimento e
desenvolvimento vegetal, levando a ocorrência de baixo rendimento de MS (Tabela 5 e
Figura 3), que implicou em menor acúmulo e exportação de Ca (Tabela 12), restando
maior quantidade deste nutriente no complexo de troca (Tabela 13). Em situação de
baixo rendimento de MS (tratamento T2) o aporte de Ca via fertilizante mineral
fosfatado (superfosfato simples, que contém 18 a 21% de Ca, conforme Tisdale et al.
(1985)) e, principalmente, via irrigação com ESET (Tabela 4) contribuíram para
manutenção da concentração deste nutriente no perfil do solo. Isso pode ser afirmado,
pois as concentrações médias de Ca trocável no tratamento T2, no decorrer do
experimento (Tabela 13), foram semelhantes ou superiores às observadas por ocasião da
instalação do experimento (Tabela 2). Em sistemas de produção menos intensivos, frente
às limitações de recursos técnico-econômicos, o uso de EET como fonte de água para
irrigação tem ocasionado aumento na concentração de Ca trocável no solo, conforme
assinalado por Agunwamba (2001). Porém, em sistema intensivo de produção, como no
presente estudo, que apresentou alto rendimento de MS (Tabela 5) e elevada exportação
47
Tabela 13. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Ca trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 10,07%) T1 (1) 11,43 11,51 10,55 9,62 9,06 8,58 10,13 b
(6)
T2 (2) 12,74 12,21 15,19 10,67 12,41 11,93 12,52 a T3 (3) 9,95 10,05 10,69 10,54 9,87 11,40 10,42 b T4 (4) 9,11 8,63 9,70 7,83 8,78 7,32 8,56 c T5 (5) 11,29 11,17 11,06 8,51 10,33 7,80 10,03 b
Média 10,91 AB 10,72 AB 11,44 A 9,43 C 10,09 BC 9,41 C
Camada 10-20 cm (CV = 13,66%) T1 10,83 9,49 9,50 9,46 10,64 8,89 9,80 ab T2 11,83 12,05 14,66 10,63 10,51 8,67 11,39 a T3 9,50 8,81 9,96 7,76 8,99 7,48 8,75 b T4 9,08 8,43 10,33 7,68 8,82 6,24 8,43 b T5 10,51 8,91 13,12 10,06 11,53 8,66 10,47 ab
Média 10,35 AB 9,54 B 11,51 A 9,12 BC 10,10 B 7,99 C
Camada 20-40 cm (CV = 16,00%) T1 9,72 7,26 5,93 7,81 7,99 6,97 7,61 a T2 9,22 8,11 10,71 6,75 7,59 6,66 8,18 a T3 6,64 5,21 6,02 5,34 5,27 4,64 5,52 b T4 6,55 5,44 6,40 5,69 6,35 4,04 5,74 b T5 8,51 6,42 9,08 6,09 7,66 6,11 7,31 ab
Média 8,13 A 6,49 CD 7,63 AB 6,34 CD 6,97 BC 5,68 D
Camada 40-60 cm (CV = 21,38%) T1 9,65 6,10 6,07 5,64 6,40 4,70 6,43 ab T2 6,77 7,46 8,60 6,45 7,30 6,22 7,13 a T3 5,59 4,39 4,78 4,92 5,53 4,09 4,88 b T4 5,64 5,85 6,02 3,93 3,97 4,47 4,98 b T5 6,79 6,29 7,37 5,50 4,77 5,01 5,96 ab
Média 6,89 A 6,02 ABC 6,57 AB 5,29 C 5,59 BC 4,90 C
Camada 60-80 cm (CV = 22,40%) T1 7,29 5,35 4,53 5,25 6,04 3,73 5,36 a T2 7,04 6,03 5,96 5,39 5,60 5,27 5,88 a T3 4,60 3,98 4,42 4,05 4,61 3,58 4,21 a T4 4,91 4,71 4,54 4,39 3,65 3,75 4,33 a T5 5,67 5,94 5,45 4,94 3,77 4,43 5,03 a
Média 5,90 A 5,20 AB 4,98 ABC 4,80 BC 4,73 BC 4,15 C
48
Tabela 13. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Ca trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 20,35%) T1 5,93 3,12 3,57 4,39 4,13 3,86 4,17 ab T2 5,11 3,67 4,47 5,13 5,67 4,36 4,73 a T3 3,49 2,68 3,50 2,50 2,65 2,80 2,93 c T4 3,84 3,28 3,25 2,88 2,91 3,09 3,21 c T5 4,09 3,02 4,20 3,51 3,04 3,65 3,58 bc
Média 4,49 A 3,15 B 3,80 AB 3,68 B 3,68 B 3,55 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
de nutrientes, inclusive de Ca (Tabela 12), o aporte de Ca-efluente (Tabela 4) não foi o
bastante para ocasionar aumento na concentração trocável deste nutriente no solo
(Tabela 13), discordando de várias observações (Quin & Woods, 1978; Cromer et al.,
1984; Johns & McConchie, 1994b; Zekri & Koo, 1994; Falkiner & Smith, 1997; Speir et
al., 1999), porém concordando com os resultados de Paliwal et al. (1998).
Comparando-se os tratamentos irrigados com ESET (T2, T3, T4 e T5), foram
verificadas que, com exceção das camadas 0-10 e 80-100 cm, maiores concentrações de
Ca trocável ocorreram nos tratamentos T2 e/ou T5 (Tabela 13). Este fato foi devido, no
caso do tratamento T2, à menor exportação de Ca (Tabela 12) e, no caso do tratamento
T5, à maior necessidade de irrigação (Figura 2), que proporcionou aporte elevado de Ca-
efluente (Tabela 4). Ainda, as concentrações de Ca trocável nos tratamentos T2 e T5 não
foram diferentes, apesar de T5 ter tido maior exportação deste nutriente (Tabela 12), o
que evidencia o papel do ESET na manutenção da concentração deste nutriente no solo.
A discriminação dos efeitos do efluente nas concentrações de Ca, no presente estudo, foi
possível graças à baixa CTC do solo (Tabela 2). Wang et al. (2003) comentaram que
49
muitas das vezes não é possível discriminar o efeito do Ca-efluente em solos de alta
CTC, devido à elevada concentração deste cátion no complexo de troca.
Em condição semelhante de fertilização mineral (tratamentos T1 e T5) o tipo
de água empregada na irrigação não ocasionou alterações nas concentrações de Ca
trocável (Tabela 13), mas afetou o acúmulo deste nutriente na parte aérea do capim
(Tabela 12). Este fato concorda com as informações obtidas por (i) Hayes et al. (1990a),
onde o uso de EET na irrigação de capim-Bermuda proporcionou aumento na qualidade
da pastagem, porém, sem ocasionar alterações significativas na concentração de Ca
trocável no solo; (ii) Adekalu & Okunade (2002), que verificaram maiores
concentrações de Ca no milho submetido à irrigação com EET.
No decorrer do experimento as concentrações de Ca trocável variaram
conforme a época de amostragem de solo (Tabela 13). As variações sazonais nas
concentrações de Ca, assim como no pH do solo (Tabela 6) e nas concentrações de
H+Al (Tabela 9) e Al (Tabela 10) são atribuídas às variações das lâminas de irrigação
(Figura 2). Comparando-se os valores médios da primeira e da última amostragem de
solo, pode-se observar que as concentrações médias de Ca trocável diminuíram,
concordando com as observações de (i) Hayes et al. (1990a), num estudo com solo sob
pastagem de capim-Bermuda submetido à irrigação com EET por 16 meses; (ii) Dawes
& Goonetilleke (2003), que verificaram diminuição na concentração de Ca trocável com
o tempo de disposição de EET no solo. Ainda, as alterações nas concentrações de Ca
trocável obtidas no presente estudo podem estar associadas aos efeitos dos tratamentos
nas concentrações de Na trocável, que serão discutidos no próximo item (4.6).
Quanto ao Ca solúvel no extrato de saturação (solução no solo), somente houve
efeito dos tratamentos nas camadas 0-10, 10-20 e 60-80 cm (Tabela 14) e ainda, maiores
concentrações deste nutriente na solução foram observadas nos tratamentos irrigados
com ESET, ora T2 (camadas 0-10 e 60-80 cm), ora T3 (Camada 60-80 cm), ora T5
(camada 10-20 cm). Os efeitos dos tratamentos na concentração de Ca na solução no
solo não foram similares aos ocorridos no complexo de troca. Este fato pode ser
afirmado, pois foram observados baixos coeficientes de correlação ou inexistência de
correlação entre os parâmetros Ca trocável e percentual de Ca trocável (PCT) com o Ca
50
Tabela 14. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Ca na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 0-10 cm (CV = 40,33%) T1 (1) 230,72 239,25 64,52 39,36 57,07 39,11 111,67 b (6)
T2 (2) 317,43 406,97 125,11 118,13 75,41 43,26 181,05 a T3 (3) 261,82 353,31 89,43 44,82 84,72 59,97 149,01 ab T4 (4) 260,78 213,07 68,85 51,39 46,45 25,75 111,05 b T5 (5) 324,93 273,51 55,49 38,13 107,91 32,80 138,80 ab
Média 279,14 A 297,22 A 80,68 B 58,37 B 74,31 B 40,18 B
Camada 10-20 cm (CV = 41,89%) T1 320,36 418,00 112,35 50,68 59,07 41,03 166,92 c T2 395,76 707,84 171,01 75,64 102,48 64,22 252,82 ab T3 350,94 515,74 135,23 30,55 29,42 32,89 182,46 abc T4 327,78 506,40 89,09 20,11 77,94 21,56 173,81 bc T5 522,11 788,71 119,77 24,72 73,49 33,26 260,34 a
Média 383,39 B 587,34 A 125,49 C 40,34 D 68,48 CD 38,59 D
Camada 20-40 cm (CV = 34,52%) T1 479,53 191,06 273,31 28,15 37,59 31,33 173,49 a T2 373,04 259,08 446,49 67,56 86,38 41,10 212,28 a T3 300,48 179,30 216,98 36,39 20,19 27,53 130,15 a T4 281,57 175,63 168,72 34,46 43,52 22,69 121,10 a T5 305,94 207,95 189,21 17,57 52,91 22,93 132,75 a
Média 348,12 A 202,60 C 258,94 B 36,83 D 48,12 D 29,11 D
Camada 40-60 cm (CV = 61,31%) T1 295,04 93,71 306,31 38,16 21,04 50,05 134,05 a T2 133,92 138,21 467,00 92,35 61,89 32,22 177,44 a T3 87,42 72,44 322,36 105,50 34,07 22,34 107,36 a T4 99,34 82,57 258,90 69,79 22,91 21,91 92,57 a T5 103,89 122,11 185,27 74,80 68,68 19,18 95,65 a
Média 143,92 B 101,81 BC 307,97 A 76,12 CD 41,72 CD 29,14 D
Camada 60-80 cm (CV = 64,79%) T1 60,61 59,12 71,80 62,35 7,77 13,39 45,84 b T2 53,21 38,09 138,75 222,78 28,56 30,37 85,29 a T3 45,35 22,18 128,72 268,90 48,87 19,13 88,86 a T4 38,86 29,20 134,49 215,57 12,60 15,59 74,39 ab T5 33,54 26,87 93,30 152,59 42,69 25,28 62,38 ab
Média 46,32 C 35,09 C 113,41 B 184,44 A 28,10 C 20,75 C
51
Tabela 14. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Ca na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 80-100 cm (CV = 83,03%) T1 36,99 15,20 33,83 55,46 22,89 13,33 29,61 a T2 34,93 17,84 37,18 248,77 24,62 23,19 64,42 a T3 31,59 17,61 26,43 191,63 50,52 22,41 56,70 a T4 26,93 17,51 17,10 126,82 20,79 20,31 38,24 a T5 37,54 18,80 52,08 102,67 30,11 32,52 45,62 a
Média 33,60 B 17,39 B 33,32 B 145,07 A 29,78 B 22,35 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
solúvel (Tabela 15). Os resultados das concentrações de Ca na solução (Tabela 14)
apresentaram maior variação que os resultados das concentrações deste elemento no
complexo de troca (Tabela 13). Essa maior variabilidade nos resultados de Ca na
solução associada aos baixos coeficientes de correlação com a fase trocável (Tabela 15),
evidenciou que o extrato de saturação não ocasionou concentrações representativas de
Ca solúvel. Portanto, o período de repouso (uma noite) empregado no preparo da pasta
de saturação, conforme Rhoades (1996), não pareceu ser o suficiente para promover
equilíbrio entre a concentração de cátions na fase sólida e fase líquida (solução no solo),
sobretudo, para cátions que normalmente apresentam maior afinidade no complexo de
troca, como é o caso do Al e do Ca (Meurer et al., 2004). Esta ausência de equilíbrio
concorda com as observações de Moss (1963), onde foram necessários mais de 30 dias
para que amostras de TFSA apresentassem, após o reumidecimento, concentração de Ca
na solução em equilíbrio com a fase sólida.
O fato da água de irrigação não ter ocasionado grandes alterações na
concentração de Ca trocável na maioria das camadas (Tabela 13), bem como na solução
52
Tabela 15. Coeficientes de correlação entre os parâmetros concentração trocável (mmolc
kg-1) e solúvel (mmol L-1) e o acúmulo (kg ha-1 semestre-1), na parte aérea do
capim-Bermuda Tifton 85, dos nutrientes Ca, Mg e K
Camada (cm) Parâmetro 0 a 10 10 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80 80 a 100
Ca trocável no solo Ca solúvel 0,37* 0,18NS 0,62** 0,56** -0,02NS 0,06NS
Acúmulo de Ca -0,63* -0,29NS -0,15NS -0,52* -0,34NS -0,13NS
Mg trocável no solo Mg solúvel 0,77** 0,58** 0,57** 0,56** -0,02NS -0,06NS
Acúmulo de Mg -0,71** -0,54* -0,18NS -0,64** -0,49NS -0,29NS
K trocável no solo K solúvel 0,58** 0,67** 0,82** 0,40* 0,35NS 0,40*
Acúmulo de K -0,53* -0,19NS -0,76** -0,62* -0,67** -0,49NS
Percentual de Ca trocável (PCT) (1)
Ca solúvel -0,05NS -0,23NS 0,47** 0,58** 0,18NS 0,06NS Acúmulo de Ca -0,00NS 0,33NS 0,18NS -0,27NS -0,06NS 0,07NS
Percentual de Mg trocável (PMT) (2)
Mg solúvel 0,65** 0,38* 0,41* 0,60** 0,15NS -0,05NS Acúmulo de Mg -0,67** -0,42NS -0,23NS -0,56* -0,39NS -0,15NS
Percentual de K trocável (PKT) (3)
K solúvel 0,41* 0,62** 0,79** 0,44* 0,53** 0,43* Acúmulo de K -0,33NS -0,24NS -0,55* -0,50NS -0,62* -0,39NS
Ca solúvel na solução no solo
Acúmulo de Ca -0,72** -0,67** -0,73** -0,38NS 0,36NS 0,23NS
Mg solúvel na solução no solo Acúmulo de Mg -0,45NS -0,44NS -0,49NS -0,41NS 0,25NS 0,14NS
K solúvel na solução no solo
Acúmulo de K -0,89** -0,80** -0,83** -0,50NS 0,41NS 0,16NS
NS: Não significativo. * P < 0,05. ** P < 0,01.
(1) 100*⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++++
=AlHNaKMgCa
CaPCT
(2) 100*⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++++
=AlHNaKMgCa
MgPMT
(3) 100*⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++++
=AlHNaKMgCa
KPKT
53
no solo (Tabela 14), mas ter promovido alteração no acúmulo deste nutriente no capim
(Tabela 12), pode estar relacionada à baixa CTC do solo (Tabela 2), que implica em
baixo poder tampão. Essa afirmação pode ser suportada a partir dos resultados de
análises de correlações (Tabela 15), onde foi observada (i) ausência de correlação
(camadas 10-20, 20-40, 60-80 e 80-100 cm) e baixa correlação (camadas 0-10 e 40-60
cm) entre os parâmetros Ca trocável no solo e Ca acumulado na parte aérea do capim;
(ii) correlação negativa entre Ca solúvel nas camadas 0-10, 10-20 20-40 cm e ausência
de correlação para as demais camadas com a quantidade de Ca acumulada no capim; (iii)
ausência de correlação entre o PCT e o acúmulo de Ca no capim. Portanto, conclui-se
que o capim-Bermuda Tifton 85 é uma excelente planta extratora de nutrientes do meio,
constituindo-se num dreno eficiente dos constituintes (inclusive de Ca) do ESET
aplicado no sistema solo-planta.
As concentrações de Mg trocáveis foram alteradas pelos tratamentos, com
exceção da camada 80-100 cm (Tabela 16). O tratamento T2, pelo fato de ter
apresentado menor rendimento (Tabela 5 e Figura 3) e baixa extração de Mg (Tabela
12), proporcionou condições para ocorrência de maior concentração trocável deste
nutriente (Tabela 16).
Os tratamentos T1 e T5 não apresentaram concentrações de Mg trocável
diferentes (Tabela 16), porém as plantas do tratamento T5 acumularam maior quantidade
deste nutriente devido ao aporte de Mg-efluente (Tabela 12). O fato do ESET não ter
proporcionado alterações nas concentrações de Mg trocável no solo discorda das
observações de (i) Stewart et al. (1990), Falkiner & Smith (1997), Agunwamba (2001),
Adekalu & Okunade (2002), que observaram aumento na concentração deste nutriente
no complexo de troca; (ii) Zekri & Koo (1994), Ramirez-Fuentes et al. (2002) e Wang et
al. (2003), que observaram diminuição na concentração de Mg trocável no solo. No
entanto, os resultados do presente trabalho, com relação ao Mg trocável, concorda com
as observações de Hayes et al. (1990a), Johns & McConchie (1994b), Paliwal et al.
(1998) e Fonseca (2001). Nos agrossistemas irrigados com ESET, normalmente tem sido
observado aumento e diminuição nas concentrações de Mg trocável em sistemas de
baixo e alto nível de produção, respectivamente. Ainda, o fato de as plantas do
54
Tabela 16. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mg trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc
kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 12,91%) T1 (1) 5,50 5,87 3,82 3,35 3,74 2,58 4,14 b (6) T2 (2) 7,15 6,77 6,38 4,53 5,43 5,04 5,88 a T3 (3) 5,91 5,77 4,45 4,41 4,37 3,96 4,81 ab T4 (4) 4,71 4,39 4,01 2,80 3,65 2,20 3,63 b T5 (5) 5,07 5,69 4,31 3,24 3,50 1,99 3,97 b
Média 5,67 A 5,70 A 4,60 B 3,67 CD 4,14 BC 3,15 D
Camada 10-20 cm (CV = 16,01%) T1 6,11 8,30 6,14 5,67 4,62 4,47 5,88 ab T2 8,03 7,58 8,75 6,03 5,93 5,25 6,93 a T3 6,34 6,54 6,27 4,59 5,25 4,34 5,55 ab T4 6,06 6,13 5,66 3,89 4,00 3,56 4,89 b T5 6,29 7,77 8,66 4,30 4,03 3,71 5,79 ab
Média 6,57 A 7,27 A 7,09 A 4,90 B 4,77 B 4,27 B
Camada 20-40 cm (CV = 18,78%) T1 6,29 6,09 4,30 6,19 5,61 3,26 5,29 ab T2 7,44 6,90 7,17 5,97 7,42 4,43 6,56 a T3 5,27 4,87 4,83 4,23 3,98 3,39 4,43 b T4 5,86 4,80 4,96 3,26 4,46 2,93 4,38 b T5 6,40 5,75 8,09 4,64 4,98 3,71 5,59 ab
Média 6,26 A 5,68 ABC 5,87 AB 4,86 C 5,29 BC 3,54 D
Camada 40-60 cm (CV = 13,61%) T1 5,45 4,41 4,04 4,01 3,82 2,78 4,09 ab T2 5,34 5,18 5,97 4,52 5,76 3,89 5,11 a T3 4,12 4,25 3,69 2,87 3,50 2,75 3,53 b T4 4,62 4,28 4,12 2,93 3,05 2,60 3,60 b T5 4,89 4,39 5,13 3,24 2,90 2,11 3,78 b
Média 4,88 A 4,50 A 4,59 A 3,51 B 3,81 B 2,83 C
Camada 60-80 cm (CV = 16,54%) T1 5,39 4,04 3,91 3,55 3,65 2,62 3,86 ab T2 5,07 4,66 4,64 3,95 5,79 4,28 4,73 a T3 3,98 3,71 2,80 2,87 3,98 2,10 3,24 b T4 4,71 4,10 4,03 3,71 3,39 2,60 3,76 ab T5 3,98 3,85 3,98 3,44 3,50 2,02 3,46 b
Média 4,62 A 4,07 AB 3,87 B 3,51 B 4,06 AB 2,73 C
55
Tabela 16. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mg trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 15,61%) T1 5,52 3,89 3,23 3,69 3,85 2,85 3,84 a T2 5,16 4,64 4,35 4,21 4,86 2,87 4,34 a T3 3,82 3,57 3,28 2,62 4,10 2,15 3,25 a T4 4,87 3,98 3,18 3,26 3,76 3,03 3,68 a T5 3,78 3,96 3,96 3,85 3,77 2,23 3,59 a
Média 4,63 A 4,01 BC 3,60 BC 3,53 C 4,07 B 2,63 D
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
tratamento T5 ter acumulado mais Mg que as plantas do tratamento T1, evidenciou que
o ESET aumentou a qualidade do capim, concordando com as observações de Hayes et
al. (1990b). Este aumento na quantidade de Mg nas plantas discordou das observações
de Fonseca (2001), mas concordou com as informações obtidas por Adekalu & Okunade
(2002). Aumentos na concentração de Mg nas forrageiras cultivadas em sistemas
intensivos são benéficos para a nutrição animal, por evitar hipomagnesemia (Mengel &
Kirkby, 2001).
As concentrações de Mg no perfil do solo diminuíram no decorrer do
experimento (Tabela 16). No complexo de troca, as concentrações de Mg foram
diminuídas a medida em que as plantas receberam maiores doses de NFM, que
proporcionou maiores rendimentos de MS (Tabela 5 e Figura 3) e acúmulo de Mg
(Tabela 12). Este fato pode ser afirmado, pois houve correlações negativas entre os
parâmetros Mg trocável, nas camadas 0-10, 10-20 e 40-60 cm e percentual de Mg
trocável (PMT), nas camadas 0-10 e 40-60 cm com o acúmulo deste nutriente nas
plantas (Tabela 15). Apesar dos valores médios de pH do solo não terem sido muito
56
diferentes entre a primeira e a última amostragem (Tabela 6), as concentrações de Ca
(Tabela 13) e Mg (Tabela 16) diminuíram. Este fato se torna muito importante, pois os
efeitos do ESET como amenizador da acidez do solo (Tabelas 6, 9 e 10) não implicaram
em aumentos nas concentrações trocáveis de Ca (Tabela 13) e Mg (Tabela 16) e,
portanto, não substitui a calagem, que tem sido a principal prática agronômica fonte de
Ca e Mg às plantas (Raij, 1991). Salienta-se que, considerando a densidade deste solo de
aproximadamente 1300 kg m-3, as concentrações trocáveis de Ca (Tabela 13) e de Mg
(Tabela 16), em subsuperfície, estão muito próximas dos níveis críticos 5,0 e 4,0 mmolc
dm-1, respectivamente, apresentados em Raij (1991).
As concentrações de Mg na solução no solo foram alteradas pelos tratamentos,
exceto na camada 60-80 cm (Tabela 17). Maiores concentrações de Mg solúvel foram,
normalmente, observadas no tratamento T2 (Tabela 17), ou seja, em situação de menor
extração deste nutriente (Tabela 12), restando maior quantidade de Mg no complexo de
troca (Tabela 16), que está em equilíbrio com a fase líquida do solo (Meurer &
Anghinoni, 2004). Na camada 0-10 cm, os efeitos dos tratamentos nas concentrações
trocáveis (Tabela 16) e solúveis (Tabela 17) de Mg foram iguais e, desse modo, houve
alta correlação (r > 0,70) entre estes parâmetros (Tabela 15).
Foram observadas, até 60 cm, correlações positivas entre os parâmetros Mg
trocável e PMT com as concentrações deste nutriente no extrato de saturação (Tabela
15). O fato de haver melhor correlação entre as concentrações solúveis e trocáveis de
Mg, quando comparadas às de Ca (Tabela 15) e de Al (Tabela 8), pode ser devido às
diferenças nos coeficientes de seletividade, sobretudo, em condição de aumento da força
iônica (Loyola Jr. & Pavan, 1989). Portanto, cátions que apresentam maiores
coeficientes de seletividade apresentam maior afinidade pelo complexo de troca e,
portanto, menores concentrações em solução. Quando as amostras de TFSA foram
reumidecidas, para elaboração da pasta de saturação, certamente o Mg atingiu um
estádio de melhor equilíbrio entre a fase sólida e a fase solução quando comparados aos
cátions de maior afinidade pelo complexo de troca (Al e Ca). Moss (1963) verificou que,
após o reumidecimento da TFSA, as concentrações de Mg atingiram equilíbrio em
tempo bem menor que as concentrações de Ca.
57
Tabela 17. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Mg na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 0-10 cm (CV = 48,45%) T1 (1) 166,02 197,16 32,78 14,06 30,03 19,31 76,56 b (6)
T2 (2) 280,82 390,44 45,05 22,31 95,82 28,31 143,79 a T3 (3) 186,00 253,31 27,94 20,38 48,18 32,93 94,79 ab T4 (4) 160,44 106,23 22,13 13,37 13,33 13,10 54,77 b T5 (5) 190,35 202,75 14,88 15,65 42,68 23,24 81,59 b
Média 196,72 A 229,98 A 28,55 B 17,15 B 46,01 B 23,38 B
Camada 10-20 cm (CV = 32,19%) T1 226,64 431,48 60,51 16,49 27,96 28,23 131,89 c T2 293,31 924,98 120,22 17,07 38,38 47,51 240,25 a T3 298,58 522,48 104,52 15,56 8,80 22,00 161,99 bc T4 271,20 366,52 39,53 3,29 41,57 21,05 123,86 c T5 266,89 690,95 80,70 8,44 138,45 21,17 201,10 ab
Média 271,32 B 587,28 A 81,10 C 12,17 D 51,03 CD 27,99 D
Camada 20-40 cm (CV = 40,52%) T1 155,61 225,56 251,43 16,58 30,97 16,13 116,05 b T2 288,10 332,56 347,56 65,08 94,82 25,75 192,31 a T3 270,30 187,99 202,50 21,24 14,57 19,79 119,40 b T4 271,58 167,47 149,26 11,29 38,10 14,40 108,68 b T5 232,92 236,88 97,68 8,20 35,41 18,38 104,91 b
Média 243,70 A 230,09 A 209,69 A 24,48 B 42,77 B 18,89 B
Camada 40-60 cm (CV = 46,86%) T1 206,84 64,56 185,62 18,68 4,46 20,21 83,40 ab T2 93,97 115,82 275,07 63,14 59,36 26,49 105,64 a T3 58,73 47,24 231,67 57,22 15,46 15,13 70,91 b T4 77,15 37,55 211,72 40,97 4,88 14,14 64,40 b T5 79,69 58,04 137,85 38,26 49,77 16,83 63,41 b
Média 103,28 B 64,64 C 208,39 A 43,66 CD 26,79 D 18,56 D
Camada 60-80 cm (CV = 54,80%) T1 44,44 23,43 75,93 56,51 5,25 10,82 36,06 a T2 33,75 22,18 116,12 169,60 17,84 31,33 65,14 a T3 25,39 18,76 57,31 173,81 30,42 15,56 53,54 a T4 30,56 18,03 152,76 205,09 7,44 13,25 71,19 a T5 23,28 11,31 63,17 144,48 49,12 23,48 52,48 a
Média 31,48 C 18,74 C 93,06 B 149,90 A 22,02 C 18,89 C
58
Tabela 17. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de Mg na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 80-100 cm (CV = 55,03%) T1 26,59 8,54 17,51 48,05 9,58 12,69 20,49 b T2 32,60 12,99 23,07 241,12 17,47 27,84 59,18 a T3 26,36 11,54 21,19 154,34 44,36 23,99 46,96 a T4 27,30 10,63 14,57 161,98 19,22 15,16 41,48 a T5 18,83 14,27 44,94 140,53 26,87 31,91 46,22 a
Média 26,34 B 11,59 B 24,26 B 149,20 A 23,50 B 22,32 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
Não houve correlação entre Mg solúvel e o acúmulo deste nutriente no capim
(Tabela 15). Foram obtidas correlações negativas entre as concentrações de Mg trocável
nas camadas 0-10, 10-20 e 40-60 cm e do PMT nas camadas 0-10 e 40-60 cm com o
acúmulo de Mg nas plantas (Tabela 15). A falta de correlação entre Mg solúvel e o
acúmulo deste nutriente na parte aérea do capim, bem como as correlações negativas
(e/ou inexistência de correlação) da concentração entre Mg trocável e PMT com Mg
acumulado (Tabela 15), é um reflexo do baixo poder tampão do solo (Tabela 2). Todas
as alterações que os tratamentos provocaram no solo refletiram diretamente, em um
curto espaço de tempo, na nutrição e qualidade das plantas. Portanto, a qualidade da
água de irrigação, neste caso, do ESET, tem o potencial de influenciar mais rapidamente
as concentrações e o acúmulo de nutrientes nas plantas quando comparado aos
experimentos de Quin & Woods (1978), Mohammad & Mazahreh (2003), Mohammad
& Ayadi (2004), que foram realizados com plantas forrageiras estabelecidas sob solos de
alta CTC.
59
Tabela 18. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de K trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 11,31%) T1 (1) 2,07 2,39 2,31 2,01 1,90 1,27 1,99 c (6)
T2 (2) 2,02 2,65 3,99 4,86 4,67 3,18 3,56 a T3 (3) 2,54 2,74 3,13 3,41 3,30 2,44 2,93 b T4 (4) 1,66 2,17 1,97 2,07 1,95 1,40 1,87 c T5 (5) 1,78 2,38 1,21 1,13 1,53 1,31 1,56 c
Média 2,01 B 2,47 A 2,52 A 2,70 A 2,67 A 1,92 B
Camada 10-20 cm (CV = 14,34%) T1 1,23 0,82 0,97 0,94 1,14 0,86 0,99 bc T2 1,21 1,00 1,51 2,29 2,94 2,48 1,90 a T3 1,24 0,88 0,86 1,24 1,58 1,23 1,17 b T4 0,97 0,71 0,84 0,72 1,28 0,71 0,87 cd T5 1,17 0,71 0,64 0,49 0,95 0,60 0,76 d
Média 1,16 B 0,82 C 0,97 C 1,14 B 1,58 A 1,18 B
Camada 20-40 cm (CV = 17,78%) T1 0,69 0,50 0,50 0,38 0,50 0,36 0,49 b T2 0,69 0,62 0,68 0,78 1,45 0,72 0,82 a T3 0,77 0,64 0,60 0,52 0,61 0,44 0,60 b T4 0,62 0,54 0,56 0,38 0,69 0,40 0,53 b T5 0,76 0,54 0,52 0,36 0,50 0,29 0,49 b
Média 0,71 A 0,57 B 0,57 B 0,48 BC 0,75 A 0,44 C
Camada 40-60 cm (CV = 14,34%) T1 0,53 0,54 0,52 0,38 0,38 0,25 0,43 b T2 0,52 0,52 0,53 0,47 0,64 0,61 0,55 a T3 0,57 0,52 0,51 0,42 0,57 0,32 0,48 ab T4 0,50 0,46 0,49 0,36 0,47 0,32 0,43 b T5 0,53 0,49 0,47 0,37 0,33 0,23 0,40 b
Média 0,53 A 0,50 A 0,50 A 0,40 B 0,48 A 0,35 B
Camada 60-80 cm (CV = 18,99%) T1 0,47 0,46 0,47 0,34 0,36 0,23 0,39 a T2 0,47 0,47 0,50 0,41 0,50 0,45 0,47 a T3 0,51 0,54 0,45 0,43 0,62 0,29 0,47 a T4 0,46 0,48 0,54 0,34 0,29 0,32 0,40 a T5 0,43 0,48 0,48 0,34 0,32 0,31 0,39 a
Média 0,47 A 0,49 A 0,49 A 0,37 BC 0,42 AB 0,32 C
60
Tabela 18. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de K trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 24,45%) T1 0,64 0,74 0,63 0,32 0,35 0,30 0,50 a T2 0,46 0,43 0,61 0,41 0,42 0,47 0,47 a T3 0,52 0,69 0,60 0,57 0,61 0,33 0,55 a T4 0,54 0,53 0,80 0,44 0,34 0,34 0,50 a T5 0,51 0,58 0,49 0,34 0,37 0,21 0,42 a
Média 0,53 A 0,59 A 0,63 A 0,42 B 0,42 B 0,33 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
As concentrações trocáveis de K somente foram influenciadas pelos
tratamentos até a profundidade de 60 cm (Tabela 18). Assim como para Ca (Tabela 13) e
Mg (Tabela 16), maiores concentrações de K trocável ocorreram no tratamento T2
(Tabela 18). As explicações para este fato são as mesmas discutidas para Ca e Mg, que
estão relacionadas ao rendimento de MS (Tabela 5 e Figura 3) e ao acúmulo de
nutrientes no capim, no caso, de K (Tabela 12).
Comparando-se os tratamentos T1 e T5, que receberam a mesma dose de NFM,
o emprego de ESET na irrigação, apesar de ter ocasionado aporte médio de até 242,5 kg
ha-1 ano-1 de K (Tabela 4), não implicou em aumento no acúmulo deste nutriente no
capim (Tabela 12), nem mesmo em incremento na concentração trocável (Tabela 18) ou
solúvel (Tabela 19) deste nutriente. Em alguns casos, como na camada 10-20 cm, a
concentração de K trocável no tratamento T5 foi até menor que no tratamento T1
(Tabela 18). Certamente, o K-efluente não foi drenado para as plantas (Tabela 12).
Consumo de luxo de K pelas plantas irrigadas com EET tem sido observado em outros
experimentos (Fonseca, 2001; Adekalu & Okunade, 2002; Mohammad & Ayad, 2004),
61
Tabela 19. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de K na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 0-10 cm (CV = 23,23%) T1 (1) 381,91 469,25 210,35 139,82 125,06 119,39 240,96 c (6)
T2 (2) 406,00 899,96 503,86 648,99 646,55 376,18 580,26 a T3 (3) 565,04 825,62 353,63 233,70 315,32 232,67 421,00 b T4 (4) 298,90 677,86 215,33 110,23 238,01 107,98 274,72 c T5 (5) 408,67 596,41 123,93 94,67 187,25 100,68 251,94 c
Média 412,10 B 693,82 A 281,42 C 245,48 CD 302,44 C 187,38 D
Camada 10-20 cm (CV = 20,87%) T1 196,18 115,90 98,13 48,19 188,94 76,68 120,67 bc T2 199,47 236,80 238,88 187,22 440,44 274,44 262,88 a T3 253,81 195,74 158,29 57,11 140,53 64,35 144,97 b T4 160,23 172,72 84,41 37,86 133,46 52,81 106,92 c T5 224,86 273,31 69,98 35,69 79,31 66,08 124,87 bc
Média 206,91 A 198,89 A 129,94 B 73,21 C 196,53 A 106,87 B
Camada 20-40 cm (CV = 36,17%) T1 86,76 59,34 105,80 28,70 33,77 44,09 59,74 b T2 76,25 60,76 108,87 54,94 190,29 64,69 92,63 a T3 114,84 87,08 94,36 35,83 51,32 33,22 69,44 ab T4 88,40 73,09 80,15 41,38 65,04 28,58 62,77 b T5 126,34 64,15 89,46 27,54 50,80 44,47 67,13 ab
Média 98,52 A 68,88 B 95,73 A 37,68 C 78,24 AB 43,01 C
Camada 40-60 cm (CV = 31,90%) T1 54,25 47,85 82,02 21,65 35,56 49,05 48,40 ab T2 41,12 43,85 139,43 37,46 73,89 53,97 64,95 a T3 52,94 43,17 93,32 43,98 49,39 39,86 53,78 ab T4 40,21 32,33 82,67 24,79 30,97 40,91 41,98 a T5 38,92 52,67 64,75 34,76 52,10 32,52 45,96 ab
Média 45,49 BC 43,97 BC 92,44 A 32,53 C 48,38 B 43,26 BC
Camada 60-80 cm (CV = 36,16%) T1 27,30 32,10 48,49 31,79 25,06 23,32 31,35 a T2 23,96 20,77 59,71 35,47 38,79 44,07 37,13 a T3 30,71 23,44 56,48 70,24 59,37 37,23 46,24 a T4 25,55 18,39 67,37 43,40 27,24 28,06 35,00 a T5 22,97 44,04 43,98 38,09 35,79 28,72 35,60 a
Média 26,10 C 27,75 C 55,21 A 43,80 AB 37,25 BC 32,28 BC
62
Tabela 19. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
concentração de K na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µmol L-1
Camada 80-100 cm (CV = 35,31%) T1 53,16 41,17 38,46 24,14 24,61 23,64 34,20 b T2 22,75 18,57 40,70 42,32 35,25 54,00 35,60 ab T3 39,64 41,36 40,19 89,35 44,45 43,95 49,82 a T4 27,07 29,31 55,43 35,87 34,85 35,03 36,26 ab T5 25,88 30,35 40,77 38,67 36,43 34,15 34,38 b
Média 33,70 AB 32,15 B 43,11 AB 46,07 A 35,12 AB 38,16 AB
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
porém, este fato não ocorreu no presente estudo (Tabela 12). O que pode ter acontecido
seria perdas de K por lixiviação, que possivelmente ocorreram no período entre a
fertilização potássica e a amostragem de solo, que foi realizada alternadamente aos 30
dias após o corte do capim e por ocasião do mesmo. Ainda, apesar de a afinidade de
troca do K ser superior a do Na (Takachi & Pavan, 1995), o elevado aporte de Na-
efluente (Tabela 4) pode ter favorecido o deslocamento do K no complexo de troca,
diminuindo sua concentração, sobretudo, nos tratamentos T4 e T5 (Tabela 18), que
receberam maiores lâminas de irrigação com ESET (Figura 2).
A complexidade no entendimento do K-efluente nos locais receptores de EET
tem sido comentada em vários trabalhos, mas tem havido grandes divergências nos
resultados publicados, devido à dinâmica deste nutriente no sistema solo-planta-efluente
(Zekri & Koo, 1994). Aumentos nas concentrações de K trocável, mediante irrigação
com EET têm sido observados por Cromer et al. (1984), Mancino & Pepper (1992), Al-
Nakshabandi et al. (1997), Falkiner & Smith (1997), Paliwal et al. (1998), Agunwamba
(2001) e Adekalu & Okunade (2002). Diminuições nas concentrações de K trocável
63
devido a irrigação com EET tem sido verificadas nos estudos de Karlen et al. (1976),
Stewart et al. (1990) e Mohammad & Mazahreh (2003), na camada superficial do solo.
No presente estudo, o fato de o ESET, para condição semelhante de fertilização mineral
(tratamentos T1 e T5) não ter ocasionado alteração nas concentrações de K trocável,
concordou com os resultados de Johns & McConchie (1994b) e Hayes et al. (1990a).
Ao que parece, a concentração de K presente no ESET não necessita ser levada
em consideração nos agrossistemas de pastagens sob solos tropicais de baixa CTC
destinados à irrigação com este subproduto, pois o K-efluente, associado com a
fertilização mineral potássica, atua como amenizador do efeito deletério do Na-efluente
na nutrição vegetal. Karlen et al. (1976) assinalaram que, se o EET for rico em Na e
pobre em K, para que sua disposição no solo seja sustentável, torna-se necessária
suplementação potássica mineral para manter adequada a absorção de nutrientes e o
rendimento das culturas. Este fato se torna ainda mais importante em solo com baixa
CTC (Fonseca, 2001).
Dentre os elementos Ca, Mg e K, este último foi o único cujas concentrações
médias não diferiram, para as camadas 0-10 e 10-20 cm, através de comparação entre a
primeira e a última amostragem de solo (Tabela 18). Para as demais camadas, houve
diminuição na concentração média de K trocável no solo, concordando com as
observações de Mancino & Pepper (1992).
As concentrações de K trocável (na camada 0-10 cm) nos tratamentos T4 e T5
(Tabela 18), que foram os mais produtivos (Tabela 5 e Figura 3), encontram-se próximo
do nível crítico (1,4 mmolc dm-3) sugerido por Coutinho et al. (2004). Isso evidencia que
a relação K2O/N de 0,8 empregada em vários estudos de fertilização mineral (Alvim et
al., 1998; 1999 e 2000) e utilizada como parâmetro neste experimento, não parece ser
sustentável para sistemas de alta produção de capim-Bermuda Tifton 85.
Os efeitos dos tratamentos nas concentrações trocáveis (Tabela 18) e solúveis
(Tabela 19) de K foram iguais para a camada 0-10 cm. Houve correlação entre os
parâmetros K trocável e K solúvel no perfil do solo, com exceção da camada 60-80 cm
(Tabela 15). Ainda, o percentual de K trocável (PKT) também se correlacionou com o K
solúvel (Tabela 15).
64
Para o K, assim como para Al, Ca e Mg, foram observados maiores
coeficientes de variação (CV) na solução no solo (Tabelas 11, 14, 17 e 19) que no
complexo de troca (Tabelas 10, 13, 16 e 18). Porém, dentre os cátions Al3+, Ca2+, Mg2+ e
K+, este último foi o que apresentou resultados mais coerentes e mais correlações entre
as concentrações trocável e solúvel nas diferentes camadas do solo (Tabela 15).
Provavelmente, as concentrações de K+ solúvel obtidas pelo método da pasta de
saturação (Rhoades, 1996) se encontravam em melhores condições de equilíbrio que as
concentrações dos cátions Al3+, Ca2+, Mg2+. Em um estudo de tempo de equilíbrio (0 a
40 dias) entre a fase sólida e a fase líquida, Moss (1963) verificou que o tempo de
equilíbrio para K não foi afetado. Isso evidencia que este nutriente, devido à sua menor
afinidade de troca catiônica quando comparado ao Al, Ca e Mg, atinge mais rapidamente
o equilíbrio dinâmico entre a fase sólida e a fase líquida do solo.
Todavia, os extratos aquosos e de saturação podem induzir a erros
significativos de peptizacão, hidrólise, troca catiônica e dissolução (Sonnevend et al.,
1990; Rhoades, 1996) por serem obtidos a partir de TFSA. Através do processo de
secagem (para a obtenção da TFSA) e re-hidratação do solo (para a obtenção da pasta de
saturação), a qualidade da solução no solo é afetada por processos químicos e biológicos
(Wolt, 1994) Ocorre aumento de doação de H+ de moléculas de água altamente
polarizadas que estão associadas às superfícies das argilas secas ao ar e, assim, contribui
para o aumento da acidez de superfície e incremento na concentração de ácidos
orgânicos solúveis em água, nos solos que foram secos e re-hidratados. Aumento na
concentração de ácidos orgânicos solúveis também ocorre pelo fato de a microbiota não
resistir ao processo de secagem do solo. Portanto, o efeito combinado de secagem e
oxidação da matéria orgânica com o aumento da acidez, pode alterar os “pools” de
cátions e ânions específicos, incluindo aqueles oriundos da biomassa microbiana
sucumbida, ocasionando mudanças na capacidade de troca iônica e reações de redução
(Wolt, 1994). Além do mais, o tempo necessário para que as concentrações totais dos
cátions atingem o equilíbrio em amostras de solo re-hidratadas também são diferentes
(Moss, 1963). Portanto, todos esses processos descritos anteriormente auxiliam na
explicação dos altos CV obtidos para Al (Tabela 11), Ca (Tabela 14), Mg (Tabela 17) e
65
K (Tabela 19) solúvel, bem como a falta de correlação, em muitas situações, entre as
concentrações trocáveis e solúveis destes elementos (Tabelas 8 e 15).
4.6 Sodicidade e salinidade
Os tratamentos empregados somente ocasionaram alterações nas concentrações
de Na trocável no solo (Tabela 20), bem como no PST (Tabela 21), nas camadas 0-10,
10-20 e 80-100 cm. Na camada 0-10 cm, o tratamento T3 apresentou maiores
concentrações de Na trocável quando comparado aos tratamentos T2 e T5 (Tabela 20).
Isso pode ser atribuído ao fato de (i) o tratamento T3 ter tido maior aporte de Na-
efluente que o tratamento T2 (Tabela 4); e ainda, (ii) o tratamento T3 ter acumulado
menor quantidade de Na no capim que o tratamento T5 (Tabela 22), implicando em
maiores quantidades de Na remanescente no complexo de troca (Tabela 20). Ainda, na
camada 0-10 cm, os tratamentos T3 e T4 apresentaram PST mais elevado que o
tratamento T2 (Tabela 21). Na camada 10-20 cm, o tratamento T3 apresentou maior
concentração de Na trocável (Tabela 20) e, por consequência, PST mais elevado (Tabela
21), quando comparado ao tratamento T2. Na camada 80-100 cm, as concentrações de
Na trocável e o PST não foram diferentes para os tratamentos irrigados com efluente
(T2, T3, T4 e T5). Comparando-se os tratamentos T1 e T5, que receberam a mesma dose
de NFM, não foram observadas diferenças nas concentrações de Na trocável (Tabela
20), no PST (Tabela 21) e no acúmulo de Na no capim (Tabela 22). Desse modo, o fato
de a irrigação ter ocasionado aporte distinto de Na-efluente para cada tratamento (Tabela
4), não implicou em aumentos, nas mesmas proporções, das concentrações de Na
trocável (Tabela 20), no PST (Tabela 21), bem como no acúmulo de Na no capim
(Tabela 22).
Os resultados obtidos neste experimento evidenciam a dinâmica complexa do
elemento Na no sistema solo-planta-efluente, sobretudo, em solo de baixa CTC (Tabela
2), altamente intemperizado, submetido às intensas chuvas no verão (Figura 2). Além do
mais, as diferenças observadas nas quantidades de Na acumulado no capim (Tabela 22)
não são suficientes para explicar os efeitos nas concentrações de Na trocável (Tabela
20), bem como no PST (Tabela 21). O aporte médio anual de Na, via irrigação, variou
66
Tabela 20. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Na trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 11,98%) T1 (1) 1,35 2,90 5,76 3,39 3,80 4,15 3,56 ab (6)
T2 (2) 0,84 2,59 5,68 3,58 3,95 3,92 3,43 b T3 (3) 0,83 2,88 6,36 4,28 4,48 5,81 4,11 a T4 (4) 0,81 2,62 6,97 4,10 3,98 4,36 3,81 ab T5 (5) 0,80 2,71 6,20 3,36 3,32 4,24 3,44 b
Média 0,93 E 2,74 D 6,19 A 3,74 C 3,91 C 4,50 B
Camada 10-20 cm (CV = 12,40%) T1 0,75 1,63 3,19 3,86 3,17 3,12 2,62 ab T2 0,53 1,45 3,52 3,76 2,99 3,28 2,59 b T3 0,62 1,67 3,55 4,13 4,42 4,30 3,12 a T4 0,57 1,51 3,65 4,28 3,11 3,73 2,81 ab T5 0,47 1,42 3,78 3,63 3,35 3,28 2,66 ab
Média 0,59 D 1,54 C 3,53 B 3,93 A 3,41 B 3,54 B
Camada 20-40 cm (CV = 13,40%) T1 0,44 0,50 1,22 3,03 4,21 3,58 2,16 a T2 0,25 0,59 2,36 3,20 2,94 3,84 2,20 a T3 0,52 0,55 2,20 2,42 3,44 4,08 2,20 a T4 0,27 0,48 1,97 2,60 3,65 4,05 2,17 a T5 0,24 0,42 2,36 3,15 3,53 3,23 2,16 a
Média 0,34 D 0,51 D 2,02 C 2,88 B 3,55 A 3,76 A
Camada 40-60 cm (CV = 21,31%) T1 0,24 0,26 0,63 2,06 2,39 2,67 1,38 a T2 0,15 0,35 0,96 1,68 2,13 3,24 1,42 a T3 0,15 0,28 0,84 1,42 2,61 3,02 1,39 a T4 0,14 0,24 0,80 1,63 2,50 3,05 1,39 a T5 0,15 0,26 1,13 1,47 2,25 2,89 1,36 a
Média 0,17 E 0,28 E 0,87 D 1,65 C 2,38 B 2,97 A
Camada 60-80 cm (CV = 19,84%) T1 0,18 0,22 0,30 0,59 1,45 2,25 0,83 a T2 0,14 0,27 0,37 0,85 1,84 2,21 0,95 a T3 0,24 0,25 0,27 0,83 1,81 2,29 0,95 a T4 0,13 0,19 0,35 0,83 1,64 2,51 0,94 a T5 0,12 0,20 0,40 0,68 1,57 2,18 0,86 a
Média 0,16 E 0,23 DE 0,34 D 0,76 C 1,66 B 2,29 A
67
Tabela 20. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Na trocável no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmolc kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 19,87%) T1 0,17 0,16 0,20 0,30 0,77 1,84 0,57 b T2 0,12 0,20 0,33 0,90 1,21 1,96 0,79 a T3 0,26 0,22 0,17 0,73 1,18 1,91 0,75 a T4 0,14 0,16 0,18 0,52 1,15 2,18 0,72 ab T5 0,13 0,18 0,34 0,49 1,03 1,65 0,64 ab
Média 0,17 D 0,18 D 0,24 D 0,59 C 1,07 B 1,91 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
de 569,5 a 2127,4 kg ha-1 e o acúmulo semestral deste elemento foi, independentemente
do tratamento, inferior a 50 kg ha-1 (Tabela 22). Desse modo, a maior parte do Na-
efluente que atingiu o solo foi perdida do sistema via lixiviação, devido à menor
preferência de adsorção deste cátion no complexo de troca, quando comparado aos
cátions Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+. Essa menor afinidade do Na+ pelos sítios de troca, quando
comparado a K+ e, principalmente, ao Al3+, Ca2+ e Mg2+, está relacionada à sua baixa
valência e grande raio iônico hidratado (Meurer et al., 2004). Assim que o Na+ atinge o
solo, a maior parte permanece em solução, devido ao forte grau de hidratação deste
elemento (Takachi & Pavan, 1995), tornando-o mais susceptível à lixiviação.
No decorrer do experimento as concentrações de Na trocável (Tabela 20), bem
como do PST (Tabela 21) aumentaram, pois a quantidade de Na absorvida, acumulada e
exportada pelo capim (Tabela 22) foi bem menor que o aporte de Na no sistema (Tabela
4). Hortenstine (1976), Quin & Woods (1978), Feigin et al. (1991), Mancino & Pepper
(1992), Bond (1998) e Adekalu & Okunade (2002) também verificaram aumento no
68
Tabela 21. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
percentual de sódio trocável (PST) (1) no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
%
Camada 0-10 cm (CV = 12,18%) T1 (2) 3,73 7,20 17,32 10,77 12,73 13,19 10,82 ab (7)
T2 (3) 2,29 5,56 14,10 10,16 11,12 9,95 8,86 b T3 (4) 2,27 7,42 18,16 12,43 13,88 14,59 11,46 a T4 (5) 2,37 6,82 20,60 13,24 12,58 14,60 11,70 a T5 (6) 2,27 6,65 18,00 10,71 9,66 12,68 10,00 ab
Média 2,58 E 6,73 D 17,64 A 11,46 C 12,00 BC 13,00 B
Camada 10-20 cm (CV = 14,42%) T1 2,19 4,51 9,76 12,10 9,91 10,28 8,12 ab T2 1,43 3,34 8,91 10,54 9,82 9,78 7,31 b T3 1,76 4,30 10,79 13,45 14,13 12,31 9,46 a T4 1,67 4,14 11,81 13,97 10,47 12,69 9,12 ab T5 1,31 3,79 10,15 11,06 10,00 10,32 7,77 ab
Média 1,67 D 4,01 C 10,28 B 12,23 A 10,87 B 11,08 B
Camada 20-40 cm (CV = 14,26%) T1 1,21 1,28 4,46 9,48 13,98 10,35 6,79 a T2 0,74 1,48 6,64 10,22 10,21 11,71 6,83 a T3 1,48 1,49 7,31 7,92 11,44 11,43 6,84 a T4 0,81 1,31 6,22 8,12 11,40 13,64 6,92 a T5 0,71 1,14 6,66 10,02 10,67 10,02 6,54 a
Média 0,99 D 1,34 D 6,26 C 9,15 B 11,54 A 11,43 A
Camada 40-60 cm (CV = 20,36%) T1 0,68 0,76 2,22 6,89 8,22 8,61 4,56 a T2 0,47 1,03 2,95 5,91 7,23 10,08 4,61 a T3 0,45 0,84 3,02 4,71 9,01 9,17 4,53 a T4 0,45 0,66 2,71 5,51 9,00 9,43 4,63 a T5 0,44 0,72 3,71 4,92 7,71 9,76 4,54 a
Média 0,50 E 0,80 E 2,92 D 5,59 C 8,23 B 9,41 A
Camada 60-80 cm (CV = 21,38%) T1 0,58 0,70 1,29 2,19 5,53 8,09 3,06 a T2 0,43 0,96 1,31 3,48 6,70 6,89 3,30 a T3 0,83 0,81 1,08 3,14 6,87 8,24 3,50 a T4 0,45 0,60 1,38 2,96 6,84 9,14 3,56 a T5 0,43 0,58 1,56 2,53 6,47 8,07 3,27 a
Média 0,54 E 0,73 DE 1,32 D 2,86 C 6,48 B 8,09 A
69
Tabela 21. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
percentual de sódio trocável (PST) (1) no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
%
Camada 80-100 cm (CV = 20,21%) T1 0,59 0,55 1,04 1,15 3,21 7,27 2,30 b T2 0,45 0,80 1,42 3,25 4,75 7,36 3,00 a T3 0,97 0,74 0,73 3,02 5,56 7,43 3,07 a T4 0,56 0,56 0,74 2,13 4,83 8,25 2,84 ab T5 0,48 0,64 1,41 1,92 4,45 6,50 2,57 ab
Média 0,61 D 0,66 D 1,07 D 2,29 C 4,56 B 7,36 A
(1) 100*⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++++
=AlHNaKMgCa
NaPST
(2) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (3) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (4) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (7) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
PST, na concentração de Na trocável e no conteúdo deste elemento nas forrageiras
submetidas à irrigação com água rica em Na, particularmente EET.
As chuvas decorrentes do verão e início de outono (Figura 2) promoveram, em
algumas camadas, diminuição na concentração de Na trocável (Tabela 20), bem como
no PST (Tabela 21). Na camada 0-10 cm os parâmetros concentração de Na trocável
(Tabela 20) e PST (Tabela 21) aumentaram de abril/2003 até outubro/2003, período
coincidente com baixa precipitação pluvial e alta demanda por irrigação (Figura 2); estes
parâmetros diminuiram nos meses de jan/2004 e abril/2004, período coincidente com
maior precipitação pluvial (Figura 2). A diminuição nas concentrações de Na trocável
(Tabela 20) e no PST (Tabela 21) na camada 0-10 cm e, ao mesmo tempo, aumento
destes parâmetros nas camadas subsuperficiais, no mês de janeiro/2004, mostra a
lixiviação de Na promovida pelas chuvas intensas nesta época. A lixiviação de Na
continuou após janeiro/2004, uma vez que no mês de julho/2004 foram observados, nas
camadas subsuperficiais (20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm) os maiores valores de Na
70
Tabela 22. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) de Na, P, S e N na
parte aérea (folhas + colmos + bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85
Época Tratamento 1º semestre 2º semestre 3º semestre Média
kg ha-1
Acúmulo de Na (CV = 12,41%) T1 (1) 13,45 33,16 32,00 26,20 ab (6) T2 (2) 12,19 13,03 25,30 16,84 c
T3 (3) 13,63 23,29 34,15 23,69 bc
T4 (4) 16,00 33,81 37,61 29,14 ab
T5 (5) 17,54 40,29 41,21 33,01 a
Média 14,57 C 28,72 B 34,05 A
Acúmulo de P (CV = 14,42%) T1 20,31 25,43 24,59 23,44 c
T2 16,27 21,65 27,38 21,77 c
T3 18,31 36,33 31,72 28,79 b
T4 19,17 36,73 30,53 28,81 b
T5 23,17 46,86 34,33 34,79 a
Média 19,44 C 33,40 A 29,71 B
Acúmulo de S (CV = 9,29%) T1 27,06 37,18 21,00 28,41 b
T2 20,12 21,16 17,65 19,64 c
T3 22,40 34,85 21,60 26,28 b
T4 24,12 41,21 20,88 28,74 b
T5 26,74 49,42 24,11 33,42 a
Média 24,09 B 36,76 A 21,05 C
Acúmulo de N (CV = 10,64%) T1 196,84 237,28 269,43 234,52 bc
T2 149,10 125,91 191,81 155,61 d
T3 161,22 217,69 262,65 213,85 c
T4 172,77 269,24 298,47 246,82 b
T5 204,40 332,39 320,74 285,84 a
Média 176,87 C 236,50 B 268,62 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
71
trocável (Tabela 20) e de PST (Tabela 21) no decorrer do experimento. Por ocasião do
mês de julho/2004 a baixa precipitação pluvial levou ao aumento na demanda por
irrigação (Figura 2), implicando, consequentemente em aporte de Na; como resultado,
foram observados incrementos nas concentrações de Na trocável (Tabela 20), bem como
no PST (Tabela 21), sobretudo, nas camadas superficiais (0-10 e 10-20 cm). As
variações sazonais nas concentrações de Na trocável (Tabela 20), bem como no PST
(Tabela 21) concordaram com as observações de Mancino & Pepper (1992). Esses
autores verificaram, em um experimento de capim-Bermuda submetido à irrigação com
EET por 16 meses, que as concentrações de Na trocável aumentaram com o tempo, mas,
diminuíram por ocasião de períodos com chuvas intensas.
A precipitação pluvial intensa em determinados períodos do ano tem papel
fundamental na sustentabilidade do sistema solo-planta receptor de EET rico em Na, por
promover lixiviação deste elemento do meio, conforme assinalado por Mancino &
Pepper (1992) e Speir et al. (1999). Porém, as observações realizadas no presente estudo
não fornecem informações para prever se o sistema solo-planta suportará, em longo
prazo, o elevado aporte de Na via irrigação. Apenas 24 meses de experimentação não
são suficientes para prever se as chuvas de verão são capazes de lixiviar
aproximadamente 2000 kg ha-1 de Na. Portanto, a resposta mais adequada para esses
questionamentos demanda de estudos de campo em médio e/ou em longo prazo.
Com relação às plantas, maior acúmulo de Na no capim foi observado no
tratamento T5 (Tabela 22), que recebeu doses mais elevadas de ESET (Tabela 4). Não
houve diferenças entre o acúmulo de Na dos tratamentos T1, T4 e T5, porém, o
tratamento T5 acumulou mais Na quando comparado aos tratamentos T2 e T3 (Tabela
22). Incremento no conteúdo de Na em plantas forrageiras tem sido desejável, por
proporcionar aumento na qualidade deste produto à alimentação animal (Marschner,
1995).
O capim-Bermuda Tifton 85, no presente estudo, apresentou alto rendimento
de MS (Tabela 4 e Figura 3), mesmo em condição de elevado PST (Tabela 21). A
explicação para isso pode estar relacionada aos fatores discutidos no item 4.3, bem como
ao fato de (i) o aporte de K no sistema solo-planta ter atendido ao mínimo requerido para
72
propósito metabólico (5,0 g kg-1 de K na MS – valor de referência para o capim-de-
Rhodes), segundo Smith (1974); (ii) as plantas pertencentes ao gênero Cynodon serem
incluídas no grupo das natrofílicas (Marschner, 1995) e consideradas como tolerantes à
sodicidade (Fageria et al., 1997); (iii) outros cultivares de capim-Bermuda, quando
submetidos à irrigação com EET, terem apresentado altos rendimentos de MS em
condições de PST de 6,0% (Mancino & Pepper, 1992) e 7,6% (Hayes et al., 1990a); (iii)
apesar de serem escassos estudos com o cultivar Tifton 85 submetido à condição de
sodicidade ou salinidade-sódica, Grieve et al. (2004) verificaram que o capim-Bermuda
submetido à irrigação com águas residuárias salino-sódicas com CE de 15 e 25 dS m-1 e
RAS de 24,6 e 39,1 (mmol L-1)0,5 apresentou forte preferência do K+ sobre o Na+,
mantendo adequada a concentração de K+ na planta e obtendo alto rendimento de MS.
O fato de o sistema solo-planta, no presente estudo, ter se mantido eficiente
para receber irrigação com ESET foi devido, principalmente, à associação das
características do capim-Bermuda Tifton 85 com práticas agronômicas (fertilização e
irrigação) adequadas. As propriedades intrínsicas do solo apresentaram menor
contribuição para a sustentabilidade do sistema de reuso de água que as características
inerentes do capim. Desse modo, a tolerância das plantas à salinidade e à sodicidade
tornaram-se tão importantes quanto os demais critérios (alta absorção de N, elevado
consumo d’água, possibilidade de processamento, potencial de mercado e viabilidade
econômica) estabelecidos por Segarra et al. (1996), com relação à escolha da cultura
adequada para receber irrigação com EET.
As concentrações dos nutrientes Ca, Mg e K no ESET, ao que parece, não
devem ser consideradas quando se trata da aplicação deste subproduto (rico em Na) nas
pastagens sob solo de baixa CTC, como no presente estudo (Tabela 2). Esta afirmação se
baseia no princípio de que os nutrientes Ca, Mg e K, presentes no ESET, irão atuar no
sentido contrário ao efeito deletério do Na no sistema solo-planta (Al-Jaloud et al, 1995).
Ainda, a afirmação explícita em diversos trabalhos (Day et al., 1981; Bielorai et al.,
1984; Zekri & Koo, 1994; Reboll et al., 2000; Agunwamba (2001); Singh & Bhati,
2003) de que “o EET apresenta capacidade de nutrir adequadamente as plantas,
principalmente em Ca, Mg e K”, somente é válida em pelo menos uma das seguintes
73
situações (i) sistemas de produção com baixo emprego de tecnologia; (ii) plantas
cultivadas sob solos de alta fertilidade natural; (iii) sistemas de produção cujas culturas
apresentam, se comparadas às plantas forrageiras e produtoras de grãos, baixa demanda
por nutrientes e elevada eficiência de uso dos mesmos, como no caso de pomares em
formação e plantações florestais.
Quanto ao Na solúvel, os tratamentos ocasionaram alterações nas
concentrações deste elemento na solução no solo, exceto camada 10-20 cm (Tabela 23).
Na camada 0-10 cm, o tratamento T3, apesar de não ter diferido do tratamento T2,
apresentou maior concentração de Na solúvel; já os tratamentos T4 e T5, que não
diferiram do tratamento T1, apresentaram menores concentrações deste elemento
(Tabela 23). O fato dos tratamentos T4 e T5 terem apresentados menores concentrações
de Na solúvel na camada 0-10 pode ser devido ao maior acúmulo deste elemento no
capim (Tabela 22), pois houve correlação negativa entre a concentração de Na solúvel,
nesta camada, com o acúmulo deste elemento no capim (Tabela 24). Na camada 20-40
cm, o tratamento T3, que não diferiu dos tratamentos T2 e T5, apresentou maior
concentração de Na solúvel, quando comparado aos tratamentos T1 e T4 (Tabela 23).
Não foram diferentes as concentrações de Na solúvel nos tratamentos irrigados com
ESET (T2, T3, T4 e T5) nas camadas 40-60 e 60-80 cm (Tabela 24). Nas camadas
subsuperficiais (20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm), normalmente foram observadas
menores concentrações de Na solúvel no tratamento T1 (Tabela 24). Na camada 40-60
cm, os tratamentos T2 e T5 apresentaram concentrações de Na solúvel tão alta quanto o
tratamento T3; o mesmo fato se repetiu para o tratamento T5 na camada 60-80. No
entanto, as concentrações de Na solúvel observadas no tratamento T1 não diferiram das
encontradas nos tratamentos T2 (camadas 20-40 e 60-80 cm), T4 (camadas 20-40, 40-
60, 60-80 e 80-100 cm) e T5 (camada 20-40 cm) (Tabela 23). Na camada 80-100 cm, o
tratamento T3 apresentou maior concentração de Na solúvel quando comparado ao
tratamento T4. As concentrações de Na solúvel no tratamento T3 foram superiores às do
tratamento T1 no perfil do solo, com exceção da camada 10-20 cm (Tabela 23). Essas
diferentes quanto às concentrações de Na solúvel podem estar associadas ao aporte
distinto de Na-efluente para cada tratamento (Tabela 4), à interação deste elemento no
74
Tabela 23. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Na na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmol L-1
Camada 0-10 cm (CV = 12,95%) T1 (1) 2,69 4,78 3,39 2,18 1,40 2,70 2,86 bc (6)
T2 (2) 2,32 4,22 4,20 2,25 1,44 3,49 2,99 ab
T3 (3) 2,41 5,07 4,24 2,29 1,69 3,68 3,23 a
T4 (4) 2,18 3,97 3,60 2,46 1,12 2,56 2,65 c
T5 (5) 2,35 4,20 3,26 2,48 1,44 2,29 2,67 c
Média 2,39 D 4,45 A 3,74 B 2,33 D 1,42 E 2,94 C
Camada 10-20 cm (CV = 19,23%) T1 2,07 2,43 2,74 1,62 1,97 1,60 2,07 a
T2 1,87 1,81 4,33 1,94 1,20 2,03 2,20 a T3 2,34 2,93 3,92 1,91 1,13 1,94 2,36 a T4 1,87 2,45 3,15 1,56 1,30 1,57 1,98 a T5 1,86 2,47 3,67 1,56 1,51 1,90 2,16 a
Média 2,00 C 2,42 B 3,56 A 1,72 CD 1,42 D 1,81 C
Camada 20-40 cm (CV = 25,59%) T1 1,70 0,61 1,85 1,40 1,09 1,13 1,30 b
T2 0,31 0,41 3,35 2,02 1,02 1,71 1,47 ab
T3 2,05 0,54 3,26 1,76 0,93 2,06 1,77 a
T4 0,34 0,44 2,56 1,69 1,25 1,75 1,34 b
T5 0,33 0,41 3,59 1,47 1,40 1,71 1,49 ab
Média 0,95 C 0,49 D 2,92 A 1,67 B 1,14 C 1,67 B
Camada 40-60 cm (CV = 23,79%) T1 0,31 0,30 0,76 1,09 0,45 1,22 0,69 b
T2 0,16 0,26 1,47 1,61 0,83 1,99 1,05 a
T3 0,29 0,20 1,28 1,64 0,72 1,77 0,98 a
T4 0,21 0,21 1,09 1,45 0,58 1,82 0,89 ab
T5 0,17 0,20 1,79 1,48 0,93 1,84 1,07 a
Média 0,23 D 0,24 D 1,28 B 1,45 B 0,70 C 1,73 A
Camada 60-80 cm (CV = 58,82%) T1 0,20 0,19 0,34 0,79 0,30 1,07 0,48 b
T2 0,16 0,21 0,40 1,20 0,50 1,73 0,70 ab
T3 0,27 0,19 0,46 1,61 0,67 1,77 0,83 a
T4 0,13 0,16 0,52 1,43 0,35 1,84 0,74 ab
T5 0,14 0,12 0,34 1,27 1,49 1,68 0,84 a
Média 0,18 C 0,18 C 0,41 BC 1,26 A 0,66 B 1,62 A
75
Tabela 23. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Na na solução no solo (extrato de saturação)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mmol L-1
Camada 80-100 cm (CV = 29,61%) T1 0,25 0,08 0,26 0,47 0,33 1,10 0,42 c
T2 0,13 0,17 0,27 1,24 0,30 1,66 0,63 ab
T3 0,28 0,14 0,27 1,38 0,58 1,68 0,72 a
T4 0,17 0,13 0,26 0,98 0,39 1,31 0,54 bc
T5 0,14 0,21 0,38 0,98 0,32 1,68 0,62 ab
Média 0,19 D 0,15 D 0,29 CD 1,01 B 0,38 C 1,49 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
complexo de troca com outros cátions trocáveis (Al3+, Ca2+, Mg2+ e K+) e ao acúmulo
diferenciado de Na pelas plantas (Tabela 22).
As concentrações de Na solúvel (Tabela 23), assim como às de Na trocável
(Tabela 20), foram influenciadas pela época de avaliação. As explicações para este fato
são as mesmas discutidas anteriormente para Na trocável, podendo estar associadas (i)
ao aporte de Na mais elevado em determinadas épocas do ano por causa da irrigação
(Figura 2), (ii) à lixiviação deste elemento no perfil; (iii) ao acúmulo distinto de Na em
determinados períodos (Tabela 22).
Através da interpretação dos resultados das análises de correlações, conclui-se
que as concentrações de Na solúvel, nas camadas superficiais, estão mais relacionadas à
capacidade de extração deste elemento pelas plantas, pois foram obtidas correlações
negativas entre as concentrações de Na solúvel e o acúmulo de Na no capim (Tabela 24).
Ao que parece, devido à baixa CTC do solo (Tabela 2), ou seja, baixo poder tampão, as
plantas governam grandemente as concentrações solúveis dos cátions Ca, Mg, K e Na
nas camadas superficiais (0-10 e 10-20 cm). Isso porque na maioria das situações foram
76
Tabela 24. Coeficientes de correlação entre os parâmetros concentração de Na trocável
(mmolc kg-1) e solúvel (mmol L-1), percentual de sódio trocável (PST, em %),
razão de adsorção de sódio (RAS, em (mmol L-1)0,5), concentração de argila
dispersa em água (ADA, em g kg-1), grau de dispersão das argilas (GDA, em
%) e acúmulo de Na (kg ha-1 semestre-1) na parte aérea do capim-Bermuda
Tifton 85
Camada (cm) Parâmetro 0-10 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100
Na trocável no solo Na solúvel 0,19NS -0,02NS 0,38* 0,68** 0,73** 0,79**
RAS (1) 0,76** 0,87** 0,87** 0,87** 0,89** 0,90**
ADA 0,66** 0,82** 0,88** 0,93** 0,87** 0,89**
GDA (2) 0,62** 0,81** 0,81** 0,90** 0,84** 0,90**
Acúmulo de Na 0,65** 0,70** 0,76** 0,75** 0,66** 0,57*
Na solúvel no extrato de saturação
PST (3) 0,04NS -0,12NS 0,35NS 0,66** 0,71** 0,77**
ADA -0,16NS -0,20NS 0,29NS 0,70** 0,50** 0,66**
GDA -0,20NS -0,21NS 0,22NS 0,63* 0,46* 0,66**
Acúmulo de Na -0,70** -0,69** 0,62* 0,70** 0,73** 0,64*
PST
RAS 0,74** 0,85** 0,85** 0,84** 0,87** 0,88**
ADA 0,67** 0,83** 0,86** 0,92** 0,86** 0,88**
GDA 0,64** 0,81** 0,80** 0,89** 0,83** 0,89** Acúmulo de Na 0,81** 0,75** 0,76** 0,76** 0,68** 0,59*
RAS
ADA 0,60** 0,79** 0,82** 0,86** 0,77** 0,88**
GDA 0,58** 0,77** 0,67** 0,80** 0,73** 0,89**
Acúmulo de Na 0,79** 0,77** 0,75** 0,78** 0,67** 0,64**
NS: Não significativo. * P < 0,05. ** P < 0,01. (1) Razão de adsorção de Na →
MgCaNaRAS+
= , onde Na, Ca e Mg são dados em mmol L-1.
(2) GFAGDA −=100 § (3) 100*⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++++
=AlHNaKMgCa
NaPST
§ Grau de floculação das argilas (GFA) → 100*
ATADAATGFA −
= , no qual argila total (AT) foi obtida
mediante o emprego do dispersante hexametafosfato de sódio, conforme Camargo et al. (1986).
77
obtidas correlaçõs negativas entre as concentrações solúveis destes cátions com seus
respectivos acúmulos nas plantas (Tabelas 15 e 24). No caso do Na, onde o aporte foi
elevado (Tabela 4) e o acúmulo relativamente baixo (Tabela 22), os coeficientes de
correlação foram positivos para as camadas subsuperficiais. No caso do Ca, Mg e K,
que, se comparados ao Na, apresentaram menor e maior aporte via irrigação (Tabela 4) e
acúmulo nas plantas (Tabela 12), respectivamente, ou foram obtidos coeficientes de
correlação negativos, ou não houve correlação entre as concentrações na solução (no
perfil do solo) com seus respectivos acúmulos nas plantas (Tabela 15).
Analisando-se os resultados de correlações obtidas entre as concentrações
solúveis e trocáveis, conclui-se que (i) o Al3+ não obteve correlação (Tabela 8); (ii) o
Ca2+ somente obteve correlação nas camadas 0-10, 20-40 e 40-60 cm, mas os
coeficientes de correlação foram baixos (Tabela 15); (iii) o Mg2+ obteve correlação nas
camadas 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm, mas somente apresentou alta correlação na
camada 0-10 cm (Tabela 15); (iv) o K+ apenas não obteve correlação na camada 60-80
cm, porém, os coeficientes de correlação foram baixos, com excessão da camada 20-40
cm (Tabela 15); (v) o Na+, ao contrário do que se esperava, não obteve correlação nas
camadas superficiais, apresentou baixa correlação nas camadas 20-40 e 40-60 cm e
somente apresentou boa correlação nas camadas 60-80 e 80-100 cm (Tabela 24).
Portanto, extrato de saturação obtido conforme Rhoades (1996), não parece ser o modo
mais adequando para procedimentos de estudos envolvendo a fração solúvel dos cátions
Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ e Na+ em solo com baixa CTC.
Apesar de ter ocorrido diferenças entre as concentrações trocáveis (Tabela 20)
e solúveis (Tabela 23) de Na e entre os valores de PST (Tabela 21), o risco de
sodicidade do solo (Tabela 25), que pode ser avaliado pela RAS (Quirk & Schofield,
1955), não foi diferente entre os tratamentos. Porém, foi observado aumento da RAS no
decorrer do experimento, principalmente, nos períodos onde as lâminas de irrigação
superaram a precipitação pluvial, ou seja, nos meses de outubro/2003 e julho/2004
(Tabela 25). Devido ao elevado valor da RAS da água e do ESET utilizados na irrigação
(Tabela 3), o solo passou apresentar riscos de sodicidade por ter tido aumento nos
parâmetros Na trocável (Tabela 20) e solúvel (Tabela 23), PST (Tabela 21) e RAS
78
Tabela 25. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
razão de adsorção de sódio (RAS) no extrato de saturação
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
(mmol L-1)0,5
Camada 0-10 cm (CV = 19,66%) T1 (1) 4,31 7,43 11,22 9,49 4,75 11,43 8,10 a
T2 (2) 3,19 4,82 10,69 7,50 3,99 13,38 7,26 a T3 (3) 3,60 6,52 12,53 9,00 5,00 12,46 8,19 a T4 (4) 3,69 7,05 12,02 10,53 4,67 13,28 8,54 a T5 (5) 3,37 6,22 12,40 10,99 3,98 9,91 7,81 a
Média 3,64 D 6,41 C 11,77 A 9,50 B 4,48 D 12,09 A
Camada 10-20 cm (CV = 25,13%) T1 2,85 2,63 6,99 6,50 6,68 6,75 5,40 a T2 2,29 1,44 8,18 7,23 3,48 6,35 4,83 a T3 2,91 2,91 8,05 9,22 6,20 8,92 6,37 a T4 2,46 2,64 8,70 10,65 3,90 8,09 6,07 a T5 2,14 2,03 8,24 8,80 3,94 8,41 5,59 a
Média 2,53 C 2,33 C 8,03 A 8,48 A 4,84 B 7,71 A
Camada 20-40 cm (CV = 40,20%) T1 2,14 0,97 2,71 6,71 6,27 5,61 4,07 a T2 0,39 0,54 3,98 5,71 2,77 7,48 3,48 a T3 2,71 0,90 5,05 7,48 6,66 10,32 5,52 a T4 0,47 0,77 4,61 7,91 5,51 9,74 4,83 a T5 0,45 0,63 7,66 9,64 5,43 8,41 5,37 a
Média 1,23 C 0,76 C 4,80 B 7,49 A 5,33 B 8,31 A
Camada 40-60 cm (CV = 39,01%) T1 0,45 0,77 1,13 5,36 3,07 5,00 2,63 a T2 0,34 0,54 1,66 4,15 2,51 8,93 3,02 a T3 0,85 0,60 1,77 4,84 3,28 9,62 3,49 a T4 0,51 0,64 1,57 4,86 3,90 9,80 3,55 a T5 0,42 0,47 3,21 4,66 2,90 10,21 3,64 a
Média 0,52 E 0,61 E 1,87 D 4,77 B 3,13 C 8,71 A
Camada 60-80 cm (CV = 76,37%) T1 0,59 0,71 0,91 2,78 1,81 7,08 2,31 a T2 0,61 1,00 0,91 1,94 2,46 8,39 2,55 a T3 1,04 0,98 1,15 2,48 2,67 9,95 3,04 a T4 0,50 0,75 0,98 2,33 3,44 11,06 3,18 a T5 0,61 0,64 0,86 2,54 6,54 8,33 3,25 a
Média 0,67 C 0,81 C 0,96 C 2,41 BC 3,38 B 8,96 A
79
Tabela 25. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
razão de adsorção de sódio (RAS) no extrato de saturação
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
(mmol L-1)0,5
Camada 80-100 cm (CV = 55,61%) T1 1,04 0,54 1,28 2,53 2,83 7,31 2,59 a T2 0,50 1,13 1,32 1,76 1,54 7,78 2,34 a T3 1,22 0,89 1,26 2,42 2,26 8,74 2,80 a T4 0,72 0,80 1,45 1,89 2,05 8,12 2,50 a T5 0,57 1,34 1,28 2,09 1,76 7,12 2,36 a
Média 0,81 C 0,94 BC 1,32 BC 2,14 B 2,09 B 7,81 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
(Tabela 25) e, simultaneamente, ter havido diminuição progressiva das concentrações
trocáveis de Ca (Tabela 13) e de Mg (Tabela 16). Foi observado que o aumento na
concentração de Na no complexo de troca se correlacionou negativamente com as
concentrações trocáveis de (i) Ca nas camadas 40-60 (r = -0,42*) e 60-80 cm (r = -
0,48**); (ii) Mg nas camadas 0-10 (r = -0,41*), 10-20 (r = -0,48**), 20-40 (r = -0,46*),
40-60 (r = -0,63**), 60-80 (r = -0,48**) e 80-100 cm (r = -0,54**). Isso indica que o Na,
em algumas camadas, substituiu progressivamente o Ca e que essa substituição foi mais
evidente para o Mg, devido à menor afinidade dos sítios de adsorção por este último
elemento quando comparado ao Ca (Loyola Jr. & Pavan, 1989). Também, houve
correlação positiva, para todas camadas, entre concentração de Na trocável, PST e RAS
com a concentração de ADA e GDA (Tabela 24), indicando alterações nas
características físicas do solo. As concentrações de Na solúvel nas camadas 40-60, 60-80
e 80-100 cm também se correlacionaram com as concentrações de ADA e GDA (Tabela
24). No entanto, maiores coeficientes de correlação foram obtidos entre as concentrações
80
de Na trocável e PST com as concentraçõs de ADA e GDA, que foram, normalmente,
superiores aos coeficientes de correlação entre RAS com ADA e GDA (Tabela 24).
As alterações no complexo de troca promovidas pelo aumento das
concentrações de Na, além de ter proporcionado alterações na fertilidade química do
solo (Tabelas 20, 21, 23 e 25), também ocasionou mudanças na fertilidade física do solo,
sobretudo, nas concentrações de ADA e, conseqüentemente, no GDA (Tabela 26). A
dispersão de argilas resulta na migração destes minerais no perfil do solo e tem sido um
processo importante do ponto de vista agrícola e ambiental (Goldberg et al., 1988). Esse
processo provoca efeitos indesejáveis nas propriedades físicas do solo, levando à
formação de crostas, obstrução de poros e diminuição na taxa de infiltração de água,
resultando no escorrimento superficial de nutrientes e pesticidas (Panayiotopoulos et al.,
2004). Nos solos para propósito de disposição de resíduos antrópicos, particularmente do
EET, este escorrimento superficial é altamente indesejável, pois se constitui num modo
indireto de disposição deste subproduto nos corpos d’água (Bond, 1998). Os processos
de dispersão e flocução de argilas são regidos pela teoria da dupla camada elétrica
(Singh & Uehara, 1999). A floculação ocorre devido à compressão da dupla camada
mediante aumento da concentração eletrolítica, onde as variações nas forças repulsivas
são reduzidas consideravelmente. A dispersão ocorre pelo aumento da repulsão quando
se dá a expansão da dupla camada (Singh & Uehara, 1999), que ocorre mediante
diminuição da concentração da solução no solo, aumento da RAS, do pH e dominância
de cátion monovalente no complexo de troca (Hillel, 1998). As mudanças no pH afetam
as cargas das bordas das argilas e de superfície dos minerais de carga variável, como
óxidos de Fe e Al (Suarez et al., 1984). Em condição de baixo pH, podem ocorrer
ligações face-borda, como por exemplo, óxidos de Fe e Al carregados positivamente que
se encontram ligados às argilas silicatadas, o que resulta num ótimo de condutividade
hidráulica. Com o aumento de pH ocorre a diminuição nas cargas negativas dos minerais
de carga variável e, consequentemente, diminui a atração eletrostática face-borda,
favorecendo a dispersão e reduzindo a condutividade hidráulica do solo (Suarez et al.,
1984).
81
Tabela 26. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
grau de dispersão de argilas (GDA)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
%
Camada 0-10 cm (CV = 22,46%) T1 (1) 11,62 27,56 36,25 40,93 36,61 51,16 34,03 a (6) T2 (2) 23,30 29,19 33,93 38,11 39,39 53,56 36,25 a T3 (3) 14,29 28,89 37,82 48,55 46,97 52,67 38,20 a T4 (4) 11,22 27,68 37,13 40,65 44,15 49,83 35,11 a T5 (5) 13,97 23,60 35,27 44,92 47,10 73,49 39,73 a
Média 14,88 D 27,39 C 36,08 B 42,63 B 42,84 B 56,14 A
Camada 10-20 cm (CV = 21,94%) T1 13,86 19,52 37,70 47,18 40,18 69,04 37,91 a T2 21,65 21,74 39,86 45,26 28,68 72,82 38,34 a T3 11,54 19,72 29,63 47,35 40,58 65,62 35,74 a T4 10,22 19,27 41,45 56,17 40,38 62,74 38,77 a T5 9,31 19,80 39,18 48,57 44,58 63,63 37,51 a
Média 13,32 D 20,01 D 37,56 C 48,91 B 38,88 C 66,77 A
Camada 20-40 cm (CV = 25,68%) T1 19,57 29,98 46,71 61,27 51,08 78,93 47,92 a T2 14,38 20,55 34,91 52,63 49,84 90,60 43,82 ab T3 7,20 22,18 24,01 38,88 38,54 58,52 31,55 b T4 12,63 13,15 28,46 40,91 38,81 55,63 31,60 b T5 11,72 18,78 31,59 41,17 38,11 45,75 31,18 b
Média 13,10 D 20,93 D 33,14 C 46,97 B 43,24 B 65,88 A
Camada 40-60 cm (CV = 28,31%) T1 15,02 26,92 35,53 52,08 48,63 57,25 39,24 a T2 17,60 22,63 19,88 31,31 42,26 63,08 32,79 ab T3 12,31 14,68 20,38 38,00 38,45 47,88 28,62 b T4 11,74 18,85 20,61 38,93 36,68 47,49 29,05 b T5 6,53 13,43 23,06 38,74 32,63 44,17 26,43 b
Média 12,64 D 19,30 CD 23,89 C 39,81 B 39,73 B 51,97 A
Camada 60-80 cm (CV = 31,08%) T1 20,45 21,13 37,89 17,05 44,66 62,40 33,93 a T2 15,13 17,22 19,55 22,08 28,59 49,65 25,37 a T3 7,93 19,03 11,58 5,76 38,39 38,28 20,16 a T4 10,68 13,79 16,12 12,00 36,34 46,38 22,55 a T5 8,62 15,05 14,79 22,84 29,59 47,80 23,12 a
Média 12,56 D 17,24 CD 19,97 C 15,94 CD 35,52 B 48,90 A
82
Tabela 26. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
grau de dispersão de argilas (GDA)
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
%
Camada 80-100 cm (CV = 58,00%) T1 7,49 12,93 19,30 16,06 25,21 44,30 20,88 a T2 3,97 5,42 11,72 14,05 19,88 39,29 15,72 a T3 2,76 2,16 5,78 9,71 15,92 28,88 10,87 a T4 3,82 4,92 7,30 1,83 17,36 45,46 13,45 a T5 3,13 2,50 5,73 7,40 16,51 33,76 11,51 a
Média 4,23 C 5,59 C 9,97 C 9,81 C 18,98 B 38,34 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
No presente estudo, preocupações quanto à dispersão de argilas se tornaram
constantes, por se tratar de um solo caulinítico, com concentrações médias de argila,
apresentando baixa CTC (Tabela 2). Para solos cauliníticos tem sido observado que (i)
os efeitos da alta RAS na condutividade hidráulica são mais pronunciados quando
comparados aos solos montmoriloníticos (McNeal & Coleman, 1966); (ii) são mais
sensíveis a pequenos aumentos na concentração de Na trocável e de pH, devido à
presença de ligantes orgânicos nos sítos de troca nas borda das argilas, onde estes
ligantes revertem estas cargas de positiva para negativa, inibindo a floculação face-
borda, que é dominante para caulinita (Miller et al., 1990); (iii) em alguns solos
australianos com carga variável, o aporte de Na tem ocasionado comportamento sódico,
mesmo em condição de PST inferior ao valor crítico de 15% (Sumner, 1993), pelo fato
de apresentarem relação Ca:Mg menor que 0,5 no complexo de troca (Dawes &
Goonetilleke, 2003).
Portanto, o fato de ter ocorrido aumento no GDA no decorrer deste
experimento e também, da água empregada na irrigação ter superado, em algumas
83
camadas (20-40 e 40-60 cm), o efeito dispersante do ESET para os tratamentos T3, T4 e
T5 (Tabela 26), evidencia que a manutenção da fertilidade física deste solo passa a ser
um desafio.
O aumento das concentrações de ADA e, por consequência, incremento no
GDA (Tabela 26) pode ser explicado devido ao aumento nas concentrações de Na
trocável no solo (Tabela 20), bem como no PST (Tabela 21). Houve correlação positiva
altamente significativa, para todas as camadas, entre os parâmetros Na trocável e PST
com os parâmetros ADA e GDA (Tabela 24). Nota-se que os coeficientes de correlação
entre os parâmetros Na trocável, RAS e PST com os parâmetros GDA e ADA foram
maiores nas camadas subsuperficiais, na grande maioria das situações (Tabela 24). Isso
evidencia que a dispersão de argilas é mais acentuada em situação de menor
concentração de CT (Tabela 2). Nas camadas superficiais, devido ao fato de ter maiores
concentrações de CT (Tabela 2) e de cátions floculantes, principalmente Ca (Tabela 13),
os efeitos deletérios do Na podem ter sido amenizados. No entanto, Sumner (1993) em
sua extensa revisão a despeito da sodicidade de solos chamou atenção para o papel do C,
bem como das substâncias húmicas, nos processos de floculação e dispersão de argilas,
sobretudo, em sistemas com carga variável. O autor afirmou que as informações
publicadas tem sido divergentes, ora as substâncias húmicas têm promovido floculação,
ora tem ocorrido dispersão dos colóides do solo.
Shainberg & Letey (1984) e Panayiotopoulos et al. (2004) assinalaram que a
concentração crítica de floculação é influenciada por (i) fatores de solução, que são RAS
e pH; (ii) fatores de solo, incluindo mineralogia, presença de agentes dipersantes
(cátions monovalentes, com ênfase às concentrações de Na trocável e ao PST) e
floculantes (óxidos de Fe e Al, CaCO3), concentrações de MOS e de argila; (iii)
distúrbios provocados pelo homem, incluindo o revolvimento do solo e o tráfego de
máquinas. Portanto, no presente estudo, o elevado rendimento da capim (Tabela 5 e
Figura 3) em condições de altas concentrações de Na (Tabelas 20, 21, 23 e 25) e de
incremento no GDA (Tabela 26), pode estar relacionado, além das características
intrínsicas da planta, ao fato de não ter ocorrido distúrbios mecânicos no solo
decorrentes de máquinas agrícolas.
84
As operações de revolvimento do solo (no mínimo duas vezes ao ano), que são
comuns nos sistemas convencionais de cultivos de plantas anuais, acentuam o efeito
deletério do Na na dispersão de argilas e promovem diminuição da fertilidade física do
solo (Shainberg & Letey, 1984). Balks et al. (1998) assinalaram que, em plantação
florestal irrigada durante cinco anos com EET rico em Na, foi observado apenas
pequena diminuição na condutividade hidráulica do solo. Esses últimos autores
assinalaram que os efeitos deletérios do Na foram grandemente reduzidos pelo fato de,
no sistema de produção estudado, o solo não ter sofrido revolvimento e os distúrbios
mecânicos terem sido os mínimos possíveis. Portanto, a partir dos resultados do presente
estudo, que concordaram com as observações de Balks et al (1998), torna-se patente o
potencial de uso dos EET rico em Na somente nas culturas perenes, com destaque para
pastagens (Bole & Bell, 1978; Allhands et al., 1995; Mohammad & Ayadi, 2004), citros
(Zekri & Koo, 1994; Reboll et al., 2000), plantações florestais (Stewart et al., 1990) e
florestas em fase de recuperação (Speir et al, 1999).
Analisando-se os cátions Ca2+, Mg2+ e K+, torna-se necessária, para que o
sistema solo-pastagem se mantenha eficiente em receber irrigação com ESET, a
manutenção de concentrações adequadas destes nutrientes no complexo de troca. Devido
ao elevado aporte de Na-efluente (Tabela 4), bem como da alta RAS do ESET, que é
bem superior à média mundial (Tabela 3), as práticas agronômicas de adubação,
calagem e gessagem tornam-se fundamentais para a manutenção da qualidade do sistema
solo-planta receptor de ESET. Para minimização do risco de sodicidade do solo no
presente estudo, há necessidade de aumentar as concentrações de Ca e Mg no complexo
de troca, mediante calagem, seguindo de gessagem. Isso porque a calagem não somente
causa um efeito positivo na floculação de argilas, por aumentar as concentrações de Ca e
Mg, mas por outro lado, pode promover um aumento de pH, que acarreta na geração de
cargas elétricas negativas nos colóides do solo, aumentando as forças de repulsão e,
consequentemente, incrementando a dispersão de argilas (Singh & Uehara, 1999). A
adição de gesso agrícola (CaSO4.2H2O), que é um sal neutro, promove aumento na
concentração de Ca, incremento na relação Ca:Mg no solo e, consequentemente,
favorece o processo de floculação e melhoria na agregação do solo (Raij, 1988). Parte do
85
gesso aplicado na superfície do solo se dissocia em Ca2+ e SO42- e parte consititui o par
iônico CaSO40 (aq.). O Ca2+ substitui o Na+ no complexo de troca, o qual pode, em
solução, formar complexo com o ânion SO42- e, mediante irrigação abundante, promover
a lixiviação de Na do perfil do solo. O par iônico CaSO40 (aq.) pode migrar no perfil do
solo, dissociando-se em profundidade e ocasionando aumento na concentração de Ca
trocável no subsolo (Raij, 1988).
Salienta-se que, no presente estudo, o emprego de lâminas de irrigação
excedente em 16% não foi o suficiente para promover a remoção de Na do perfil. Hayes
et al. (1990a) observaram efeitos semelhantes em solo cultivado com capim-Bermuda e
submetido à irrigação com EET. Os autores verificaram que lâminas de irrigação
excedente em 20% também ocasionaram aumento no PST. Balks et al. (1998)
verificaram que a irrigação de plantações florestais com EET rico em Na promoveu
incremento no PST de dois para 25%, após cinco anos. Esses autores salientaram que o
aumento no PST foi muito superior ao previsto pelos modelos convencionais
apresentados em Ayers & Westcot (1985). Portanto, os modelos convencionais para
previsão da sodicidade e salinidade do solo não parecem ser os mais adequados às
nossas condições de clima, solo e cultura e ainda, essas limitações também têm sido
observadas em outros estudos (Hayes et al., 1990a; Balks et al., 1998). Isso
provavelmente tem acontecido devido ao fato de Ayers & Westcot (1985) somente
levarem em consideração os parâmetros RAS e CE para avaliar o risco de sodicidade do
solo.
Paliwal & Gandhi (1976) assinalaram que (i) a RAS apresenta inexatidão por
considerar que o complexo de troca possui a mesma afinidade para os íons Ca2+, Mg2+ e
Na+; (ii) em condições similares de salinidade e de RAS, há maior adsorção no sistema
Na-Mg do que no sistema Na-Ca e essas diferenças são maiores em solos de baixa CTC;
(iii) o desenvolvimento da sodicidade do solo pode ser influenciado tanto pela RAS
como pela relação Ca:Mg da água de irrigação, pois o aumento da adsorção de Na é
favorecida pela diminuição na relação Ca:Mg, que leva, indiretamente, ao aumento no
PST; (iv) a afinidade do complexo de troca pelo Ca2+ é muito superior à do Mg2+, que é
superior à do Na+. Esta diferença de afinidade dos cátions Ca2+, Mg2+ e Na+ pelo
86
complexo de troca também foi verificada nos solos ácidos tropicais por Takachi &
Pavan (1995), cujos resultados concordaram com as observações de Paliwal & Gandhi
(1976). Portanto, a presença de NH4+, K+ e HCO3
- no EET deve ser levada em
consideração nos estudos de sodicidade, devido ao fato de (i) os dois primeiros íons
poderem deslocar Ca2+ e Mg2+ do complexo de troca, ocasionando diminuição na RAS
da solução no solo; (ii) a presença do HCO3- poder ocasionar precipitação de Ca2+ e
Mg2+ na solução, aumentando a RAS (Levy et al., 1985).
Apesar de o ESET apresentar menor RAS que a água potável, ambos possuem
relações Ca:Mg estreitas (Tabela 3) e o emprego destas águas na irrigação do capim
ocasionou aumento na sodicidade do solo (Tabelas 20, 21, 23 e 25). Portanto, os efeitos
de águas residuárias sódicas nos solos necessitam ser melhores investigados e,
sobretudo, previsíveis, levando-se em conta não somente os parâmetros tradicionais
(RAS, CE) abordados em Ayers & Westcot (1985), mas também incorporando outros
parâmetros, tais como relação Ca:Mg (Paliwal & Gandhi, 1976), concentração de HCO3-
(Suarez, 1981), razão de adsorção de potássio e de amônio (Levy et al., 1985). A
previsão destes efeitos torna-se crucial para solo tropical, de baixa CTC, rico em
argilominerais do tipo 1:1, que são mais sensíveis a pequenos aumentos nas
concentrações de Na trocável e de pH (Miller et al., 1990).
Um outro parâmetro, largamente empregado nos estudos de qualidade de solo e
de água para irrigação, é a salinidade. Quando aplicado a solos, o termo “salinidade” se
refere à presença de sais solúveis e prontamente dissolúveis (Rhoades, 1996), cujas
concentrações totais são determinadas através de medição da CE no extrato de saturação
(Maas, 1985). No presente estudo, os tratamentos empregaram ocasionaram alterações
na salinidade do perfil do solo (Tabela 27). Na camada 0-10 cm, não foram diferentes as
concentrações de sais entre os tratamentos T2 e T3, que foram superiores às
concentrações de sais dos demais tratamentos. Nas camadas 10-20 e 20-40 cm, a
concentração de sais do tratamento T2 foi superior à do tratamento T1; no entanto, essas
concentrações não diferiram das médias observadas nos demais tratamentos (Tabela 27).
Na camada 40-60 cm, o tratamento T2 apresentou maior concentração de sais que os
tratamentos T1 e T4 e ainda, os tratamentos T5 e T3 não diferiram dos demais
87
Tabela 27. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
condutividade elétrica (CE) no extrato de saturação
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
dS m-1
Camada 0-10 cm (CV = 14,85%) T1 (1) 0,33 0,63 0,47 0,30 0,63 0,30 0,44 b (6)
T2 (2) 0,35 0,74 0,60 0,34 0,66 0,45 0,52 a T3 (3) 0,38 0,88 0,63 0,35 0,53 0,40 0,53 a T4 (4) 0,25 0,65 0,54 0,35 0,49 0,32 0,43 b T5 (5) 0,29 0,69 0,43 0,30 0,54 0,33 0,43 b
Média 0,32 C 0,72 A 0,54 B 0,33 C 0,57 B 0,36 C
Camada 10-20 cm (CV = 17,40%) T1 0,28 0,42 0,40 0,27 0,50 0,20 0,35 b T2 0,29 0,74 0,52 0,26 0,46 0,35 0,44 a T3 0,29 0,63 0,55 0,25 0,41 0,27 0,40 ab T4 0,27 0,55 0,47 0,22 0,48 0,24 0,37 ab T5 0,28 0,67 0,52 0,22 0,49 0,24 0,40 ab
Média 0,28 C 0,60 A 0,49 B 0,24 C 0,47 B 0,26 C
Camada 20-40 cm (CV = 25,94%) T1 0,21 0,18 0,41 0,21 0,42 0,17 0,26 b T2 0,20 0,25 0,69 0,30 0,51 0,26 0,37 a T3 0,19 0,23 0,55 0,26 0,32 0,25 0,30 ab T4 0,20 0,20 0,56 0,25 0,43 0,22 0,31 ab T5 0,20 0,19 0,53 0,21 0,66 0,23 0,34 ab
Média 0,20 C 0,21 C 0,55 A 0,25 C 0,47 B 0,23 C
Camada 40-60 cm (CV = 21,59%) T1 0,19 0,10 0,28 0,17 0,21 0,18 0,19 b T2 0,09 0,13 0,55 0,25 0,31 0,26 0,27 a T3 0,09 0,11 0,38 0,26 0,29 0,25 0,23 ab T4 0,09 0,09 0,33 0,20 0,29 0,22 0,20 b T5 0,09 0,12 0,34 0,26 0,28 0,24 0,22 ab
Média 0,11 D 0,11 D 0,38 A 0,23 C 0,28 B 0,23 C
Camada 60-80 cm (CV = 21,05%) T1 0,06 0,06 0,15 0,15 0,11 0,16 0,12 b T2 0,06 0,06 0,17 0,24 0,23 0,23 0,16 a T3 0,07 0,05 0,13 0,34 0,23 0,21 0,17 a T4 0,05 0,05 0,18 0,29 0,17 0,20 0,16 a T5 0,05 0,04 0,13 0,25 0,21 0,23 0,15 a
Média 0,06 D 0,05 D 0,15 C 0,25 A 0,19 B 0,21 B
88
Tabela 27. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral na
condutividade elétrica (CE) no extrato de saturação
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
dS m-1
Camada 80-100 cm (CV = 23,25%) T1 0,09 0,04 0,07 0,11 0,12 0,12 0,09 c T2 0,05 0,04 0,08 0,31 0,18 0,22 0,15 ab T3 0,06 0,06 0,07 0,28 0,25 0,22 0,16 a T4 0,05 0,04 0,07 0,21 0,18 0,18 0,12 b T5 0,05 0,05 0,10 0,20 0,19 0,23 0,14 ab
Média 0,06 CD 0,05 D 0,08 C 0,22 A 0,18 B 0,19 AB
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
(Tabela 27). Na camada 60-80 cm, o tratamento T1 apresentou menor salinidade que os
demais tratamentos (Tabela 27). Na camada 80-100 cm, menor e maior concentração de
sais foram observadas nos tratamentos T1 e T3, respectivamente (Tabela 27). Ainda para
esta camada, não foram observadas diferenças entre as concentrações de sais dos
tratamentos T2 e T5 com os tratamentos T3 e T4; porém o tratamento T1, quando
comparado aos demais, apresentou menor concentração de sais (Tabela 27).
Normalmente, as maiores concentrações de sais foram observadas no tratamento T2
(Tabela 27), que teve menor rendimento de MS (Tabela 5 e Figura 3) e, assim, acumulou
menor quantidade de elementos no capim (Tabelas 12 e 22), restando maior
concentração de sais no solo. As concentrações de sais dos tratamentos T1 e T5, que
receberam a mesma dose de NFM, não foram diferentes até 60 cm (Tabela 27). Portanto
o ESET, em condição semelhante de fertilização, não proporcionou incremento na
salinidade do solo, discordando da maioria dos estudos com plantas forrageiras
submetidas à irrigação com este subproduto (Hortenstine, 1976; Hayes et al., 1990a;
89
Feigin et al., 1991; Mancino & Pepper, 1992; Bond, 1998; Shahalam et al., 1998), mas
concordando com as observações realizadas por Ramirez-Fuentes et al. (2002).
A salinidade do solo deste experimento variou conforme a época de
amostragem (Tabela 27), que pode ser atribuída às variações nas quantidades de sais
lixiviadas e absorvidas pelas plantas, no decorrer do ano. No mês de abril/2003 a CE do
solo foi menor, devido ao fato de ter ocorrido, até nesta época, predomínio da
precipitação pluvial sobre as lâminas de irrigação empregadas nos tratamentos (Figura
2). No mês de julho/2003 foram observados incrementos nos valores de CE nas camadas
superficiais (0-10 e 10-20 cm), decorrente do predomínio das lâminas de irrigação em
relação à precipitação pluvial. Destaca-se que, neste caso, mesmo empregando lâmina de
irrigação excedente de 16%, houve acúmulo de sais no solo, sobretudo, sais de Na, uma
vez que, para esta mesma época, foi observada aumento na concentração trocável
(Tabela 20) e solúvel (Tabela 23) deste elemento. Aumento na salinidade do solo,
mesmo trabalhando-se com fração de lixiviação considerável, também foi observado por
Mohammad & Mazahreh (2003). Esses autores verificaram que houve aumento da CE
nas camadas superficial do solo em períodose de alta evapotranspiração, devido à
ascensão capilar de sais, apesar de ter sido aplicada lâmina excedente de irrigação de
26%. No mês de outubro/2003 a salinidade diminuiu nas camadas superficiais em
detrimento do maior requerimento de elementos pelas plantas, pois neste período as
temperaturas são maiores, o que favorece o crescimento e o aumento na demanda das
plantas por nutrientes e elementos benéficos. Para esta mesma época, foi observado
aumento na concentração de sais em subsuperfície, que podem ter sido lixiviados de
camadas superiores (Tabela 27). No mês de janeiro/2004, as chuvas abundantes (Figura
2) promoveram lixiviação de elementos das camadas superficiais para as camadas 60-80
e 80-100 cm e ainda, o intenso crescimento do capim, nesta época do ano, também
contribuiu para a diminuição na concentração dos elementos nas camadas superficiais,
onde provavelmente se encontrava a maior parte do sistema radicular do capim. No mês
de abril/2004 a diminuição na precipitação pluvial, associada à maior necessidade de
irrigação proporcionou aumento na salinidade até 60 cm (Tabela 27). No mês de
julho/2004, embora as lâminas de irrigação foram muito superiores à precipitação
90
pluvial (Figura 2) a salinidade do solo não aumentou. Este fato pode estar associado à
diminuição na concentração trocável dos elementos Ca (Tabela 13), Mg (Tabela 16) e K
(Tabela 18), que normalmente estão em “equíbrio” com a solução e também exercem
efeito na salinidade do solo, conforme assinalado por Rhoades (1996).
As alterações na salinidade do solo, no presente estudo, correlacionaram
positivamente com as concentrações de Na solúvel nas camadas 0-10 (r = 0,52**), 10-20
(r = 0,44*), 20-40 (r = 0,60**), 40-60 (r = 0,61**), 60-80 (r = 0,81**) e 80-100 cm (r =
0,80**). Também houve correlação positiva entre a salinidade e o PST nas camadas 40-
60 (r = 0,40*), 60-80 (r = 0,60**) e 80-100 (r = 0,70**). O sódio, devido ao seu elevado
aporte (Tabela 4), provavelmente foi o elemento que mais exerceu influência na
salinidade do solo, sobretudo nas camadas subsuperficiais, onde foram obtidas melhores
correlações entre Na e salinidade.
Do ponto de vista de fertilidade química do solo, os maiores efeitos ocorreram
nas camadas superficiais (Tabelas 6, 9, 10, 13, 16, 18 e 20). Isso foi pode ser atribuído,
principalmente, à fertilização mineral (Tabela 1), fonte de K+, NH4+, NO3
- e outros íons,
que foi realizada a lanço na superfície. No entanto, pelo fato de ter ocorrido alta
concentração de íons Na+ no meio (Tabelas 20 e 23), este elemento foi lixiviado para
camadas subsuperficiais, através das chuvas intensas de verão (Figura 2), exercendo
efeitos na salinidade em subsuperfície (Tabela 27). Todavia, as alterações na salinidade
do solo ocorridas no presente estudo são de pouca importância prática, pois se
encontram numa faixa abaixo de 1,0 dS m-1, não ocasionando, normalmente, efeitos
negativo no rendimento das plantas de interesse agronômico, segundo Maas (1985).
4.7 Fósforo, enxofre, carbono e nitrogênio
Os tratamentos empregados ocasionaram alterações nas concentrações de P
disponivel no solo, exceto na camada 60-80 cm (Tabela 28). Na camada 0-10 cm, o
tratamento T2 apresentou maior concentração de P que o tratamento T3; porém, estes
tratamentos não diferiram dos demais (Tabela 28). Na camada 10-20 cm, o tratamento
T5 apresentou maior concentração de P que o tratamento T3; mas estes tratamentos não
foram diferentes dos demais (Tabela 28). Na camada 20-40 cm, o tratamento T3, que
91
Tabela 28. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de P disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 20,31%) T1 (1) 19,64 13,10 11,52 17,40 21,76 14,54 16,33 ab (6)
T2 (2) 16,84 18,32 17,20 14,04 25,75 19,01 18,53 a T3 (3) 14,99 10,65 9,80 12,07 14,00 11,54 12,18 b T4 (4) 16,87 14,48 14,00 16,36 23,61 9,12 15,74 ab T5 (5) 16,55 9,82 14,34 13,69 21,40 7,88 13,95 ab
Média 16,98 B 13,27 C 13,37 C 14,71 BC 21,30 A 12,42 C
Camada 10-20 cm (CV = 24,25%) T1 6,31 4,30 3,51 3,12 6,32 3,71 4,55 ab T2 5,67 3,78 5,48 3,53 5,88 2,69 4,51 ab T3 5,80 2,66 4,22 3,65 4,79 1,74 3,81 b T4 5,78 3,60 5,29 4,24 5,91 1,78 4,43 ab T5 5,62 4,22 5,68 5,55 7,92 1,57 5,09 a
Média 5,84 AB 3,71 D 4,84 BC 4,02 CD 6,16 A 2,30 E
Camada 20-40 cm (CV = 22,11%) T1 2,26 2,04 1,41 1,42 3,31 1,48 1,99 bc T2 2,44 1,95 2,66 0,88 3,11 1,33 2,06 bc T3 2,47 1,03 1,33 1,25 1,85 1,79 1,62 c T4 2,59 1,95 2,00 1,79 2,81 3,38 2,42 ab T5 2,54 2,25 2,55 1,55 5,49 1,68 2,68 a
Média 2,46 B 1,85 C 1,99 C 1,38 D 3,32 A 1,93 C
Camada 40-60 cm (CV = 40,26%) T1 1,43 1,31 1,03 0,79 1,85 1,19 1,27 ab T2 1,29 1,59 1,27 0,47 2,23 1,85 1,45 a T3 1,08 0,44 0,62 0,49 1,32 1,12 0,85 b T4 1,49 0,75 0,92 0,57 2,46 1,64 1,31 ab T5 1,32 1,34 1,35 0,90 1,83 2,20 1,49 a
Média 1,32 BC 1,09 CD 1,04 CD 0,65 D 1,94 A 1,60 AB
Camada 60-80 cm (CV = 45,50%) T1 0,80 1,36 0,56 0,29 2,72 3,00 1,45 a T2 0,93 1,09 1,23 0,39 1,90 0,43 0,99 a T3 0,98 0,32 0,51 0,47 1,76 2,37 1,07 a T4 0,78 0,70 0,77 0,45 2,19 1,43 1,05 a T5 0,81 0,99 0,79 0,42 2,55 3,22 1,46 a
Média 0,86 B 0,89 B 0,77 B 0,41 B 2,22 A 2,09 A
92
Tabela 28. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de P disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 54,63%) T1 0,89 0,33 0,60 0,26 0,81 1,45 0,72 ab T2 0,74 0,61 0,80 0,46 0,65 1,50 0,79 ab T3 0,96 0,48 0,35 0,22 0,97 1,39 0,73 ab T4 0,56 0,26 0,49 0,19 1,42 0,66 0,60 b T5 0,75 0,39 0,77 0,19 1,37 2,90 1,06 a
Média 0,78 BC 0,41 CD 0,60 CD 0,26 D 1,04 B 1,58 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
não diferiu dos tratamentos T1 e T2, apresentou menor concentração de P; mas o
tratamento T5, que não diferiu do tratamento T4, foi o que apresentou maior
concentração deste nutriente nesta camada (Tabela 28). Na camada 40-60 cm, os
tratamentos T2 e T5, que não diferiram dos tratamentos T1 e T4, apresentaram maiores
concentrações de P que o tratamento T3 (Tabela 28). Na camada 80-100 cm, a
concentração de P do tratamento T5 foi superior à do tratamento T4, mas não foi
diferente dos tratamentos T1, T2 e T3 (Tabela 28).
O aumento no aporte médio de P-efluente do tratamento T2 para o tratamento
T5 (Tabela 4) não implicou em incremento na concentração deste nutriente no solo,
exceto na camada subsuperficial 20-40 cm (Tabela 28). O fato de o ESET nas maiores
doses (tratamentos T4 e T5) ter proporcionado aumento de P disponível em
subsuperficície (Tabela 28), concordou com as observações realizadas por Latterell et al.
(1982), Al-Nakshabandi et al. (1997) e Mohammad & Mazahreh (2003).
Comparando-se os tratamentos T1 e T5, que receberam a mesma dose de
fertilizantes minerais (Tabela 1), foi observado que o P-efluente pouco afetou a dinâmica
93
deste nutriente no solo, por ocasionar apenas pequeno aumento na concentração de P na
camada 20-40 cm (Tabela 28). Efeitos mais expressivos da irrigação com EET em
relação ao aumento de P disponível no solo, têm sido comuns nos experimentos
conduzidos por períodos superiores a cinco anos (em médio e longo prazo), conforme
assinalado nos estudos de Sommers et al. (1979), Zekri & Koo (1994) e Wang et al.
(2003).
Mediante comparação das médias dos tratamentos dos meses de abril/2003 e
julho/2004 foram observadas (i) diminuição nas concentrações de P nas camadas 0-10,
10-20 e 20-40 cm (Tabela 28), provavelmente, devido à elevada demanda das plantas
por este nutriente (Tabela 22); (ii) aumento nas concentrações de P nas camadas 60-80 e
80-100 cm (Tabela 28), porém, sem trazer implicações práticas, por não promover
mudanças significativas na fertilidade deste solo. Foi observado, no mês de abril/2004,
aumento nas concentrações de P em quase todas camadas (Tabela 28), que pode ter sido
devido à adubação mineral realizada no mês de janeiro/2004 (Tabela 1).
Apesar do rendimento de MS do tratamento T1 ter sido superior ao do
tratamento T2 (Tabela 5), o acúmulo de P nas plantas destes tratamentos não foi
diferente (Tabela 22). Os tratamentos T1, T3 e T4 não apresentaram rendimento de MS
diferentes (Tabela 5), porém as plantas dos tratamentos T3 e T4 acumularam maior
quantidade de P que as plantas do tratamento T1 (Tabela 22). O tratamento T5
apresentou não somente maior rendimento de MS (Tabela 5), mas também, maior
acúmulo de P (Tabela 22). Portanto, maiores doses de irrigação com ESET, implicando
em aportes mais elevados de P-efluente (Tabela 4), apesar de não terem proporcionado
alterações expressivas nas concentrações de P no solo (Tabela 28), ocasionaram
incremento no acúmulo deste nutriente nas plantas (Tabela 22). Aumento no conteúdo
de P em plantas forrageiras irrigadas com EET, ocasionando melhoria de qualidade
(Hayes et al., 1990b), também foi relatado nos trabalhos de Adekalu & Okunade (2002),
Mohammad & Ayadi (2004) e Barton et al. (2005).
As observações realizadas no presente estudo, com relação ao P, indicaram que
(i) o capim-Bermuda Tifton 85 foi um dreno eficiente do P-efluente, acumulando-o na
sua parte aérea (Tabela 22); (ii) a alta extração de P pelo capim levou à diminuição na
94
concentração disponível deste nutriente até 40 cm; (iii) não foi excessiva a quantidade de
P-efluente adicionada no sistema solo-pastagem, pois o capim foi cortado e removido da
área, promovendo exportação de nutrientes; (iv) as concentrações de P-H2PO4- na
solução no solo encontravam-se abaixo do limite de detecção do método empregado (25
µg L-1), indicando que o sistema solo-pastagem atuou como “filtro-vivo” em relação ao
P-efluente, evitando sua migração (em altas concentrações) abaixo da zona radicular.
Portanto, o manejo do sistema solo-pastagem empregado neste estudo permitiu a
utilização eficiente do P-efluente, promoveu aumento de qualidade do capim e ainda,
não ocasionou riscos de poluição deste nutriente, concordando com os trabalhos
realizados por Kardos & Hook (1976), Ryden & Pratt (1980), Hook (1981), Goh &
Condron (1989) e Barton et al. (2005).
Ao que parece, as concentrações de P-efluente, assim como às de Ca, Mg e K
não deveriam, quando se tratar de solo tropical sob pastagem com elevada demanda por
nutrientes, serem consideradas no manejo da fertilidade do solo. Isso porque o ESET
proporcionou pequenas alterações nas concentrações disponíveis desses nutrientes no
solo (Tabelas 13, 16, 18 e 28).
Com relação ao S disponível, os tratamentos empregados alteraram as
concentrações deste nutriente nas camadas 0-10, 20-40 e 60-80 cm (Tabela 29). Na
camada 0-10 cm, foi observada maior concentração de S no tratamento T2 que nos
tratamentos T1, T4 e T5; ainda, o tratamento T3 não foi diferente dos demais (Tabela
29). Na camada 20-40 cm, as concentrações de S nos tratamentos T2 e T4, que não
foram diferentes dos tratamentos T3 e T5, foram maiores que as concentrações deste
nutriente no tratamento T1 (Tabela 29). Na camada 60-80 cm, o tratamento T2, que não
diferiu do tratamento T1, apresentou maior concentração de S que os tratamentos T3 e
T4, que não diferiram do tratamento T5 (Tabela 29). O fato de o tratamento T2 ter,
geralmente, proporcionado maiores concentrações de S disponível no solo, pode estar
relacionado ao menor rendimento de MS (Tabela 5 e Figura 3) e, conseqüentemente,
baixo acúmulo deste nutriente no capim (Tabela 22), restando maior quantidade de S
disponível no solo (Tabela 29).
95
Tabela 29. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de S disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 22,23%) T1 (1) 24,99 14,21 10,33 12,92 19,69 19,19 16,89 b (6)
T2 (2) 31,26 20,35 22,48 19,58 16,13 25,99 22,63 a T3 (3) 21,18 19,09 32,30 13,37 13,43 18,81 19,70 ab T4 (4) 25,77 16,18 15,38 18,53 15,00 16,69 17,92 b T5 (5) 28,94 17,37 9,31 16,45 19,80 16,46 18,05 b
Média 26,43 A 17,44 B 17,96 B 16,17 B 16,81 B 19,43 B
Camada 10-20 cm (CV = 23,66%) T1 25,59 19,12 13,56 25,32 18,15 23,63 20,90 a T2 25,58 21,61 26,74 17,06 17,55 21,05 21,60 a T3 15,90 14,05 28,94 21,50 13,80 18,48 18,78 a T4 26,16 12,79 12,41 36,81 15,68 17,58 20,24 a T5 39,01 13,08 9,56 31,58 17,29 17,02 21,26 a
Média 26,45 A 16,13 B 18,24 B 26,45 A 16,49 B 19,55 B
Camada 20-40 cm (CV = 25,01%) T1 32,04 25,09 23,72 21,32 14,06 27,44 23,95 b T2 38,24 26,79 47,02 39,60 30,79 25,42 34,64 a T3 33,13 23,25 36,30 39,87 24,60 30,81 31,33 ab T4 42,24 26,64 43,31 46,70 21,08 27,52 34,58 a T5 49,07 20,63 26,48 25,38 21,23 20,19 27,16 ab
Média 38,95 A 24,48 B 35,37 A 34,58 A 22,35 B 26,28 B
Camada 40-60 cm (CV = 31,56%) T1 31,97 24,70 12,71 45,35 21,29 21,68 26,28 a T2 30,74 21,70 34,49 51,67 32,36 30,80 33,63 a T3 18,99 12,69 17,57 50,57 22,43 40,82 27,18 a T4 47,09 16,18 26,20 32,75 30,53 29,91 30,44 a T5 40,30 22,86 33,93 35,27 25,80 39,44 32,93 a
Média 33,82 B 19,63 D 24,98 CD 43,12 A 26,48 BCD 32,53 BC
Camada 60-80 cm (CV = 43,16%) T1 29,64 20,79 12,54 35,46 27,30 20,04 28,46 ab T2 17,25 10,95 33,19 34,33 50,29 63,99 35,00 a T3 12,36 9,01 22,89 15,24 14,69 28,72 17,15 c T4 16,53 9,79 15,50 18,79 26,09 33,21 19,99 c T5 18,79 14,15 13,82 36,05 19,95 33,50 22,71 bc
Média 23,91 B 12,94 C 19,59 BC 27,98 AB 27,66 AB 35,89 A
96
Tabela 29. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de S disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 36,92%) T1 19,64 15,69 11,04 9,27 17,18 26,02 16,47 a T2 14,92 15,50 12,53 13,44 32,70 32,47 20,26 a T3 16,47 13,57 27,91 10,59 24,93 27,35 20,14 a T4 14,15 14,28 18,25 23,25 20,19 32,71 20,47 a T5 15,90 16,16 23,77 14,34 21,00 24,53 19,28 a
Média 16,21 CD 15,04 CD 18,70 C 14,18 D 23,20 B 28,62 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
Comparando-se os tratametos T1 e T5, que receberam as mesmas doses de
fertilizantes minerais (Tabela 1), nota-se que as concentrações de S no solo não foram
diferentes (Tabela 29); porém, o acúmulo deste nutriente no capim foi maior no
tratamento T5 (Tabela 22). O fato de o ESET, em condições similares de fertilização
mineral, não ter proprocionado alterações nas concentrações de S disponível no solo está
de acordo com os resultados de Quin & Woods (1978) e Fonseca (2001).
Analisando-se os tratamentos irrigados com ESET (T2, T3, T4 e T5), foi
observado que o aporte diferenciado de S-efluente (Tabela 4) não implicou em aumento
nas concentrações deste nutriente no solo (Tabela 29). No entanto, foi observado maior
acúmulo de S nas plantas do tratamento T5 (Tabela 22), que demandaram mais
irrigação, ou seja, onde o aporte de S-efluente foi mais elevado (Tabela 4). Pelo fato de
as concentrações de S no ESET e na água terem sido similares (Tabela 3), a quantidade
de irrigação empregada nos tratamentos (Tabela 4) foi o principal fator que governou a
quantidade de S acumulada no capim (Tabela 22). Essa afirmação é válida, pois os
tratamentos T1 e T3 receberam lâminas similares de irrigação (Figura 2) e não houve
97
diferenças entre as quantidades de S acumulado nas plantas destes tratamentos (Tabela
22).
As concentrações de S disponível no decorrer do experimento foram (i)
aumentando nas camadas subsuperficiais do solo, sobretudo nas de 60-80 e 80-100 cm;
(ii) diminuindo nas camadas superficiais, principalmente, na de 0-10 cm (Tabela 29).
Nas camadas 10-20 e 20-40 cm, as concentrações de S aumentaram em algumas épocas
e diminuíram posteriormente (Tabela 29). Comparando-se as concentrações médias dos
tratamentos nos meses de abril/2003 e julho/2004, as concentrações de S foram menores
no último período, exceto nas camadas 40-60, 60-80 e 80-100 cm (Tabela 29). Essas
diminuições nas concentrações de S nas camadas 0-10, 10-20 e 20-40 cm podem estar
relacionadas com (i) maior absorção deste nutriente pelas plantas, principalmente, no
segundo semestre (Tabela 22); (ii) interações do S-SO4- no solo, devido ao aporte de
nutrientes via fertilização mineral (Tabela 1) e via irrigação (Tabela 4). A presença de
maiores concentrações de P (Tabela 28) e de CT (Tabela 2) nas camadas superficiais
pode ter implicado em menores e maiores concentrações de S nestas camadas e no
subsolo, respectivamente (Tabela 29). Isso porque os ânions H2PO4- e ligantes orgânicos
são mais competitivos pelos sítios de adsorção que o SO42-, ocasionando incremento na
dessorção deste último composto para a solução (Meurer et al., 2004). Portanto,
concentrações mais elevadas de SO42- em solução implica na sua lixiação para camadas
subsuperficiais, ocasionando aumento nas concentrações disponíveis deste nutriente em
subsuperfície.
Com excessão da camada 80-100 cm, nas demais camadas os tratamentos ou
promoveram pequenas alterações nas concentrações de S disponível (Tabela 29) ou
ocasionaram mudanças nas concentrações de S solúvel (Tabela 30). As interações entre
concentrações disponíveis e solúveis de S foram (i) correlação negativa para as camadas
0-10 (r = -0,40*) e 10-20 (r = -0,38*); (ii) ausência de correlação para a camada 20-40
cm (r = -0,12NS); (iii) correlação positiva para as camadas 40-60 (r = 0,49**), 60-80 (r =
0,63**) e 80-100 cm (r = 0,66**). Os altos CV de S solúvel (Tabela 30), associados aos
baixos coeficientes de correlação entre as concentrações disponíveis e solúveis deste
98
Tabela 30. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de S na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 34,42%) T1 (1) 15,16 18,67 19,48 20,43 17,41 5,67 16,14 a (6)
T2 (2) 12,45 22,69 22,43 10,72 14,68 10,70 15,61 a
T3 (3) 10,33 19,82 15,44 8,40 12,71 4,60 11,88 a T4 (4) 10,64 20,45 23,20 6,21 19,36 6,98 14,47 a T5 (5) 9,31 21,03 14,78 7,84 19,21 7,37 13,26 a
Média 11,58 BC 20,53 A 19,07 A 10,72 C 16,67 BC 7,07 C
Camada 10-20 cm (CV = 33,95%) T1 24,29 14,96 11,60 5,65 7,23 2,60 11,06 ab T2 12,25 10,64 22,07 9,19 10,73 5,78 11,78 a T3 11,09 8,39 25,42 7,51 10,24 5,07 11,29 ab T4 11,33 8,02 20,20 5,06 10,75 5,14 10,08 ab T5 3,07 7,34 15,23 4,13 9,36 3,65 7,13 b
Média 12,41 B 9,87 BC 18,90 A 6,31 CD 9,66 BC 4,45 D
Camada 20-40 cm (CV = 40,15%) T1 10,45 4,16 4,38 13,97 11,25 6,44 8,44 a T2 8,88 4,48 10,55 20,14 13,99 9,51 11,26 a T3 7,79 3,86 7,58 19,26 13,85 9,14 10,25 a T4 8,18 2,61 8,11 21,89 9,88 9,60 10,04 a T5 8,67 4,22 10,00 13,48 4,09 9,39 8,31 a
Média 8,79 B 3,86 C 8,12 B 17,75 A 10,61 B 8,81 B
Camada 40-60 cm (CV = 54,19%) T1 2,23 3,18 1,36 9,38 7,21 11,74 5,85 ab T2 1,55 5,02 1,90 14,05 8,64 10,27 6,90 a T3 1,79 1,54 0,42 3,95 5,53 6,17 3,23 c T4 2,00 1,51 1,42 5,77 6,42 9,25 4,39 abc T5 0,95 2,04 1,33 6,35 3,28 6,75 3,45 bc
Média 1,70 B 2,66 B 1,29 B 7,90 A 6,22 A 8,83 A
Camada 60-80 cm (CV = 89,04%) T1 0,37 0,63 0,13 0,20 0,63 2,23 0,70 a T2 0,36 0,49 1,31 0,87 0,23 1,19 0,74 a T3 0,26 0,20 0,14 0,06 1,72 1,63 0,67 a T4 0,24 0,27 0,32 0,13 1,16 2,36 0,74 a T5 0,22 0,24 0,30 0,58 0,77 2,32 0,74 a
Média 0,29 B 0,37 B 0,44 B 0,37 B 0,90 B 1,95 A
99
Tabela 30. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de S na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 96,85%) T1 0,21 0,94 0,31 0,21 0,11 0,74 0,42 a T2 0,15 0,33 0,44 0,44 0,51 0,60 0,41 a T3 0,15 0,14 0,34 0,30 0,39 0,62 0,32 a T4 0,06 0,20 0,21 0,12 0,23 0,56 0,23 a T5 0,05 0,21 0,26 0,08 0,55 0,84 0,33 a
Média 0,13 B 0,36 AB 0,31 AB 0,23 B 0,36 AB 0,67 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05); (7) LD: limite de detecção (50 µg L-1).
nutriente, indicaram que resultados dos extratos de saturação também deixaram a desejar
com relação ao nutriente S na solução.
As quantidades de S acumulado nas plantas foram diferentes tanto para os
tratamentos como para as épocas de avaliação (Tabela 22). Maiores quantidades de S
foram extraídas e acumuladas por ocasião do segundo semestre (Tabela 22), período que
as plantas apresentaram maior crescimento e rendimento e, conseqüentemente,
demandaram maior quantidade de nutrientes, inclusive de S (Tabela 22). O tratamento
T5, que recebeu maior dose de irrigação e, portanto, aporte mais elevado de S-efluente
(Tabela 4), acumulou maior quantidade deste nutriente (Tabela 22). As plantas dos
tratamentos T1, T3 e T4 acumularam menor quantidade de S que as plantas do
tratamento T5, mas superaram as plantas do tratamento T2 (Tabela 22).
Os trabalhos relacionados aos efeitos da irrigação com EET no sistema solo-
planta não têm focado, normalmente, o nutriente S. Isso porque na maioria das situações
as concentrações de S-SO42- são similares tanto na água de irrigação, que é empregada
no tratamento controle, quanto no EET, que é utilizado nos demais tratamentos. Ainda,
100
em um experimento conduzido em casa de vegetação por Fonseca (2001), não foram
observadas diferenças tanto para as concentrações disponíveis de S no solo quanto para
o acúmulo deste nutriente no milho, apesar de ter sido empregada água deionizada na
irrigação do tratamento controle.
Os tratamentos não ocasionaram alterações nas concentrações de CT (Tabela
31) e NT (Tabela 32) no solo. Assim, o tipo de água empregada na irrigação, bem como
as doses de NFM e o aporte de N-efluente não foram o bastante para promover
alterações nas concentrações desses elementos no solo. Essas informações discordaram
de vários resultados de pesquisas publicados no exterior. Quin & Woods (1978)
verificaram aumento nas concentrações de CT e NT no solo sob pastagem de azevém-
perene, submetida à irrigação com EET por mais de 16 anos. Latterell et al. (1982)
observaram aumento nas concentrações de CT e NT no solo cultivado com milho,
submetido à irrigação com EET durante cinco anos. Mancino & Pepper (1992)
verificaram aumento e manutenção das concentrações de CT no solo sob pastagem de
capim-Bermuda, submetida à irrigação com EET por 3,2 anos. Zekri & Koo (1994)
observaram diminuição nas concentrações de NT nos solos arenosos (da Florida, EUA)
cultivados com citrus, submetido à irrigação com EET por cinco anos. Polglase et al.
(1995) e Falkiner & Smith (1997) verificam aumento na taxa de decomposição da MOS
de plantações florestais irrigadas com EET, ocasionando diminuição nas concentrações
de CT e NT. Paliwal et al. (1998) observaram aumento nas concentrações de NT em solo
sob plantações florestais submetidas à irrigação com EET. Agunwamba (2001) verificou
incremento de aproximadamente 100% nas concentrações de NT no solo, após quatro
anos de aplicação de EET nas culturas de milho, mandioca, inhame e feijão. Adekalu &
Okunade (2002) e Mohammad & Mazahreh (2003) observaram incrementos nas
concentrações de NT e CT no solo, respectivamente, após cultivo de milho submetido à
irrigação com EET. Madyiwa et al. (2002) verificaram aumento de 2,6% na
concentração de CT em solo sob pastagem de capim-Kikuyu e capim-Estrela (Cynodon
nlemfuensis), submetidos à irrigação com EET por 29 anos. Ramirez-Fuentes et al.
(2002) observaram pequenos efeitos, que foram se somando ao longo de um, dois, 22,
101
Tabela 31. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de carbono total (CT) no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Jul/04 Média
g kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 8,44%) T1 (1) 7,42 6,86 6,23 5,88 6,90 6,66 a (6) T2 (2) 7,25 6,66 6,43 6,00 6,45 6,56 a T3 (3) 7,29 7,08 6,40 6,50 6,23 6,70 a T4 (4) 7,40 6,10 6,50 6,87 6,29 6,63 a T5 (5) 6,80 6,39 6,03 5,70 6,03 6,19 a
Média 7,23 A 6,62 B 6,32 B 6,19 B 6,38 B
Camada 10-20 cm (CV = 7,29%) T1 6,36 5,56 5,77 6,04 5,30 5,80 a T2 6,57 6,22 6,20 5,95 5,20 6,03 a T3 7,24 6,14 6,40 6,01 5,23 6,20 a T4 6,45 5,87 6,13 5,98 5,48 5,98 a T5 6,37 5,60 5,80 5,93 5,20 5,78 a
Média 6,60 A 5,88 B 6,06 B 5,98 B 5,28 C
Camada 20-40 cm (CV = 10,91%) T1 6,12 5,26 5,13 5,07 4,63 5,24 a T2 6,36 5,36 5,50 5,33 4,88 5,48 a T3 6,34 5,33 5,27 5,48 4,61 5,40 a T4 5,96 5,31 5,33 5,61 4,73 5,39 a T5 6,10 5,30 5,30 5,55 3,73 5,20 a
Média 6,18 A 5,31 B 5,30 B 5,40 B 4,51 C
Camada 40-60 cm (CV = 7,43%) T1 5,12 4,57 4,23 4,35 4,20 4,49 a T2 5,53 4,36 4,60 4,31 4,08 4,58 a T3 5,39 4,33 4,33 4,08 3,71 4,37 a T4 4,80 4,61 4,30 4,64 3,88 4,45 a T5 5,23 4,38 4,73 4,40 4,03 4,55 a
Média 5,22 A 4,45 B 4,44 B 4,36 B 3,98 C
Camada 60-80 cm (CV = 9,30%) T1 4,03 3,61 3,43 3,40 3,40 3,58 a T2 4,32 3,68 3,73 3,40 3,13 3,65 a T3 4,12 3,77 3,25 3,08 3,13 3,47 a T4 4,28 3,76 3,38 3,38 3,28 3,61 a T5 4,03 3,34 3,53 3,41 3,25 3,51 a
Média 4,16 A 3,63 B 3,46 BC 3,33 C 3,24 C
102
Tabela 31. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de carbono total (CT) no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Jul/04 Média
g kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 8,10%) T1 3,24 2,98 2,90 2,80 2,63 2,91 a T2 3,69 2,64 2,93 3,00 2,80 3,01 a T3 3,51 2,89 2,83 2,78 2,70 2,94 a T4 3,30 2,98 2,75 2,85 2,83 2,94 a T5 3,32 2,94 3,03 2,84 2,75 2,98 a
Média 3,41 A 2,89 B 2,89 B 2,85 B 2,74 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
33, 73 e 86 anos de irrigação com EET, levando ao incremento nas concentrações de CT
e NT no solo, para diferentes agrossistemas.
Por outro lado, o fato de o ESET não ter ocasionado alterações nas
concentrações de CT (Tabela 31) e NT do solo (Tabela 32), está de acordo com os
resultados de pesquisas realizadas por (i) Ross et al. (1978), que não observaram
alterações nas concentrações de CT e NT em dez solos neozelandezes sob pastagens
(azevém-perene, paspalum, trevo branco e capins nativos da região) submetidas à
irrigação com 1700 a 2400 mm de EET durante 16 meses; (ii) Cromer et al. (1984), que
não verificaram alterações nas concentrações de NT de solos florestais australianos
submetidos à irrigação com EET; (iii) Agunwamba (2001), que não observou efeitos da
irrigação com EET nas concentrações de CT em solos agrícolas nigerianos; (iv) Fonseca
(2001), que não verificou alteração na concentração de CT em solo similar ao utilizado
neste experimento, que foi cultivado com milho submetido à irrigação com ESET.
As concentrações de NT diminuiram, durante o período experimental, nas
camadas 20-40 e 40-60 cm e apresentaram pequenas flutuações nas camadas 0-10,
103
Tabela 32. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de nitrogênio total (NT) no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Jul/04 Média
g kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 9,41%) T1 (1) 0,51 0,58 0,57 0,53 0,55 0,55 a (6) T2 (2) 0,50 0,58 0,60 0,57 0,55 0,56 a T3 (3) 0,53 0,57 0,58 0,55 0,58 0,56 a T4 (4) 0,56 0,51 0,58 0,55 0,55 0,55 a T5 (5) 0,54 0,51 0,55 0,50 0,55 0,53 a
Média 0,53 B 0,55 AB 0,57 A 0,54 AB 0,56 AB
Camada 10-20 cm (CV = 9,44%) T1 0,50 0,51 0,53 0,50 0,48 0,50 a T2 0,48 0,51 0,53 0,50 0,48 0,50 a T3 0,49 0,52 0,55 0,50 0,50 0,51 a T4 0,53 0,49 0,53 0,53 0,50 0,51 a T5 0,47 0,47 0,53 0,53 0,45 0,49 a
Média 0,49 AB 0,50 AB 0,53 A 0,51 AB 0,48 B
Camada 20-40 cm (CV = 9,65%) T1 0,49 0,48 0,48 0,46 0,43 0,47 a T2 0,48 0,45 0,50 0,48 0,40 0,46 a T3 0,45 0,46 0,48 0,47 0,40 0,45 a T4 0,46 0,45 0,48 0,48 0,40 0,45 a T5 0,48 0,46 0,48 0,48 0,43 0,46 a
Média 0,47 A 0,46 A 0,48 A 0,47 A 0,41 B
Camada 40-60 cm (CV = 10,96%) T1 0,41 0,40 0,43 0,40 0,33 0,39 a T2 0,40 0,38 0,40 0,40 0,33 0,38 a T3 0,38 0,39 0,40 0,39 0,30 0,37 a T4 0,37 0,38 0,38 0,40 0,33 0,37 a T5 0,41 0,34 0,43 0,40 0,33 0,38 a
Média 0,39 A 0,38 A 0,41 A 0,40 A 0,32 B
Camada 60-80 cm (CV = 10,10%) T1 0,31 0,31 0,33 0,30 0,26 0,30 a T2 0,29 0,32 0,35 0,30 0,28 0,31 a T3 0,29 0,33 0,30 0,30 0,30 0,30 a T4 0,29 0,32 0,30 0,30 0,30 0,30 a T5 0,29 0,29 0,30 0,30 0,30 0,30 a
Média 0,30 AB 0,32 A 0,32 A 0,30 AB 0,29 B
104
Tabela 32. Efeitos de fontes de água para irrigação (água e efluente) e de doses de
nitrogênio mineral nas concentrações de nitrogênio total (NT) no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Jul/04 Média
g kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 13,04%) T1 0,28 0,27 0,30 0,28 0,21 0,27 a T2 0,26 0,26 0,28 0,33 0,25 0,27 a T3 0,23 0,30 0,30 0,30 0,20 0,27 a T4 0,25 0,26 0,30 0,30 0,25 0,27 a T5 0,26 0,25 0,30 0,30 0,23 0,27 a
Média 0,26 CD 0,27 BC 0,29 AB 0,30 A 0,23 D
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
10-20, 60-80 e 80-100 cm (Tabela 32). Com relação às concentrações de CT, estas
diminuiram no perfil do solo no decorrer do experimento (Tabela 31). A relação C/N do
solo não foi diferente para os tratamentos (variando de 10,99 a 12,27), mas diminiu com
o tempo de experimentação nas camadas 0-10 (de 13,94 para 11,53), 10-20 (de 13,51
para 11,06), 20-40 (de 13,31 para 11,05), 40-60 (de 13,52 para 12,53), 60-80 (de 14,45
para 11,37) e 80-100 cm (de 13,64 para 12,32). Esses resultados indicaram que o efeito
da adição de NFM associada à irrigação, apesar de ter promovido maior rendimento de
MS do capim (Tabela 5), não proporcionou aporte de resíduos orgânicos no solo em
quantidade e qualidade suficiente para promover incremento nas concentrações de MOS.
Zekri & Koo (1994) observaram, num estudo comparando fontes de água para irrigação
(água convencional e EET), que as concentrações de NT no solo foram diminuídas com
o tempo de experimentação, independentemente do tipo de água empregada. A
mineralização da MOS é altamente dependente do potencial de água no solo (Stanford &
Epstein, 1974; Myers et al., 1982) associado aos fatores de temperatura, O2, pH,
quantidade e qualidade do material orgânico (Stanford & Smith, 1972). Desse modo, a
105
irrigação pode ocasionar alterações na ciclagem de nutrientes, sobretudo, nos
agrossistemas de pastagens, por promover modificações na atividade microbiana,
alterando a mineralização da MOS (Dubeux Jr. et al., 2004) e, consequentemente,
diminuindo as concentrações de CT e NT no solo.
Ainda, o fato de ter ocorrido, no decorrer período experimental, diminuição nas
concentrações de CT (Tabela 31) e NT no solo (Tabela 32), pode ter sido devido aos
fatores (i) aporte de NFM e de N-efluente, ocasionando incremento na mineralização do
N presente no húmus nativo do solo, através do efeito “priming”; (ii) aporte externo de
N no sistema (N-efluente e/ou NFM), promovendo condições favoráveis para melhor
crescimento e desenvolvimento da parte aérea das plantas, bem como do sistema
radicular das mesmas, permitindo melhor utilização do N, sobretudo, aquele que ora não
era acessível às raízes (Stevenson, 1986). O efeito “priming” consite num estímulo,
normalmente positivo, que ocasiona incremento na taxa de decomposição da MOS,
devido ao crescimento extenso e vigoroso da população microbiana quando material rico
em energia é adicionado no sistema e, subseqüentemente, microrganismos produzem
enzimas que atacam a MOS. A magnitude de diminuição da concentração de MOS
depende, principalmente, do tamanho e da atividade da microflora (Stevenson, 1986).
Barton et al. (2005) estudaram quatro solos neozelandezes cultivados com
azevém-perene consorciado com trevo branco (Trifolium repens L.) submetidos à
irrigação com EET por dois anos. Os autores verificaram que (i) ocorreu efeito
“priming” para dois solos (sendo um rico em alofana e outro de textura arenosa); (ii) a
quantidade de N recuperado (N lixiviado e N acumulado na pastagem) durante o
experimento superou em 180 kg ha-1 o aporte de N (via fertilizante e via efluente),
indicando que houve mineralização do N nativo do solo. Portanto, essas informações
permitem inferir que foi significativo o efeito “priming” no presente estudo, pois a
eficiência de conversão do N aplicado (NFM e N-efluente), foi muito superior aos
valores médios apresentados na revisão de Martha Júnior et al. (2004), sobretudo, para o
tratamento T2 (Tabela 5). A eficiência de conversão do N em forragem, em pastagens de
gramíneas tropicais (sem irrigação), normalmente varia de 15 a 45 kg de MS por kg de
N, podendo atingir até 83 kg de MS por kg de N (Martha Júnior et al., 2004).
106
Evidentemente, a irrigação pode proporcionar aumento na eficiência de absorção e
utilização do N pelo capim (Marcelino et al., 2003), porém, não o suficiente para
explicar os efeitos ocorridos neste trabalho.
Nos agrossistemas irrigados com EET, as alterações nas concentrações de CT e
NT podem ser distintas ao longo do perfil do solo. Sommers et al. (1979) verificaram,
em solos sob pastagens, que houve aumento e diminuição nas concentrações de CT nas
camadas 0-15 cm e 15-60 cm, respectivamente, mediante irrigação com EET por 11
anos. Allhands et al. (1995) observaram, em vários solos da Florida (EUA) sometidos à
irrigação com EET por oito anos, incluindo aqueles sob pastagens com capim-Bermuda,
que as concentrações de MOS diminuiram e aumentaram nas camadas 0-15 e 15-120
cm, respectivamente. Speir (2002) assinalou que, em solos florestais neozelandeses
submetidos à irrigação com EET, normalmente não têm sido observadas alterações nas
concentrações de CT e NT na camada 0-5 cm; porém, aumentos nas concentrações
destes elementos na camada 5-15 cm têm sido constantes. Portanto, a partir dos
resultados do presente estudo e das observações realizadas por Sommers et al. (1979),
Allhands et al. (1995) e Speir (2002), conclui-se que, para trabalhos futuros, seria
interessante modificar a metodologia de amostragem de solos, fracionando a camada 0-
10 cm em 0-5 e 5-10 cm. Esse fracionamento da camada 0-10 cm poderia facilitar a
identificação dos efeitos da irrigação com EET na dinâmica dos elementos C e N no
solo.
Os efeitos dos tratamentos empregados, bem como dos resultados das
concentrações de CT e NT no decorrer do experimento (Tabelas 31 e 32), foram
discordantes da maioria dos trabalhos publicados, por causa de pelo menos um dos
seguintes fatores:
a) O solo em questão apresentou características distintas da maioria dos solos
destinados, no exterior, à colocação de EET. Pois, trata-se de solo com baixa
fertilidade natural, pobre em MOS (Tabela 2), localizado numa latitude que recebe
grande quantidade de energia solar ao longo do ano, que associada às condições
adequadas de umidade e aeração, promove rápida mineralização da MOS
(Mielniczuk et al., 2003).
107
b) A contribuição do EET com C orgânico e N orgânico se resume em algas mortas
presentes neste subproduto, que possuem rápida velocidade de decomposição (Snow
et al., 1999). Em solos de baixa fertilidade natural, o aporte de nutrientes,
(principalmente, N e P) devido à irrigação com EET, associado às baixas
concentrações de C-efluente, pode promover incremento dos processos de
mineralização e nitrificação (Speir et al., 1999) e, em longo prazo, pode diminuir as
concentrações de CT no solo (Speir, 2002).
c) Apesar de o ESET ter ocasionado, neste estudo, aporte elevado de N-efluente no
sistema solo-planta (Tabela 4), não foi observado aumento nas concentrações de NT
no solo (Tabela 32), devido à elevada capacidade de extração de N pelo capim
(Tabela 22), conforme assinado anteriormente por Mancino & Pepper (1992) e
Barton et al. (2005).
d) O aumento nas concentrações de CT e/ou NT devido à irrigação com EET tem sido
acompanhado, em muitos experimentos de longo prazo, do incremento nas
concentrações de metais pesados no solo, conforme observado nos estudos de Quin
& Syers (1978), Quin & Woods (1978), Madyiwa et al. (2002) e Ramirez-Fuentes
(2002). O acúmulo de metais pesados no solo pode alterar as atividades enzimáticas
e dos microrganismos, promovendo mudanças, sobretudo, na ciclagem de C, N, P e
S (Kandeler et al., 1996) e, consequentemente, ocasionando incremento nas
concentrações de CT no solo (Valsecchi et al., 1995), não necessariamente de C
humificado (Stevenson, 1986). Isso porque os metais pesados, em altas
concentrações, afetam o crescimento, a morfologia e o metabolismo dos
microganismos atuantes na MOS, ocasionando distúrbios funcionais, desnaturação
de proteínas e destruição da integridade das membranas celulares (Leita et al., 1995).
Com relação ao N na solução no solo, os tratamentos empregados
promoveram alterações nas concentrações de (i) N-NO3- + N-NO2
- nas camadas 0-10 e
60-80 cm (Tabela 33) cm; (ii) N-NH4+ nas camadas 0-10 e 40-60 cm (Tabela 34); (iii)
N-mineral (N-NO3- + N-NO2
- + N-NH4+) nas camadas 0-10 e 60-80 cm (Tabela 35). As
concentrações de N-NO2-, para a maioria das amostras, encontravam-se abaixo do limite
de detecção do método empregado (5 µg L-1) e raramente atingiu concentrações
108
Tabela 33. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-NO3- + N-NO2
- na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 32,78%) T1 (1) 5,77 7,86 4,85 6,09 0,96 2,12 4,61 c (6)
T2 (2) 4,23 8,25 0,69 5,27 1,79 2,14 3,73 c
T3 (3) 7,00 9,58 1,82 3,62 3,96 3,84 4,97 bc
T4 (4) 5,63 12,47 6,16 6,51 1,23 7,96 6,66 a
T5 (5) 6,02 10,75 4,91 7,81 1,24 6,74 6,24 ab
Média 5,73 B 9,78 A 3,69 C 5,86 B 1,84 D 4,56 BC
Camada 10-20 cm (CV = 35,96%) T1 5,82 8,01 2,82 3,85 6,70 5,35 5,42 a T2 4,78 8,02 1,37 4,09 8,52 6,82 5,60 a T3 5,47 5,76 1,70 3,07 8,63 10,03 5,78 a T4 5,21 6,11 3,81 4,86 9,54 9,78 6,55 a T5 6,09 8,06 2,06 4,50 9,12 8,92 6,46 a
Média 5,47 BC 7,19 AB 2,35 D 4,07 CD 8,50 A 8,18 A
Camada 20-40 cm (CV = 87,39%) T1 5,31 2,16 0,96 2,00 4,07 7,75 3,71 a T2 4,00 1,97 0,55 2,17 8,37 5,90 3,83 a T3 4,65 0,74 0,55 1,04 1,84 0,95 1,63 a T4 3,84 0,62 1,57 2,04 3,65 4,04 2,63 a T5 4,44 1,02 2,14 2,25 4,29 4,57 3,12 a
Média 4,45 A 1,30 B 1,16 B 1,90 B 4,44 A 4,64 A
Camada 40-60 cm (CV = 90,09%) T1 3,69 1,28 0,61 0,81 6,91 2,55 2,64 a T2 1,17 0,78 0,85 0,56 5,69 0,24 1,55 a T3 1,87 0,53 0,25 0,51 2,74 1,17 1,18 a T4 1,55 0,66 0,38 0,62 2,32 1,74 1,21 a T5 1,98 1,47 0,57 0,92 5,65 2,42 2,17 a
Média 2,05 B 0,94 BC 0,53 C 0,68 BC 4,66 A 1,62 BC
Camada 60-80 cm (CV = 82,76%) T1 2,43 0,76 0,34 0,49 7,63 3,89 2,59 a T2 0,88 0,53 0,54 0,32 1,65 1,51 0,90 b T3 0,88 0,45 0,21 0,23 1,65 1,50 0,82 b T4 0,63 0,55 0,26 0,40 5,44 2,20 1,58 ab T5 1,23 0,68 0,51 0,64 4,98 4,73 2,13 a
Média 1,21 C 0,59 C 0,37 C 0,42 C 4,27 A 2,76 B
109
Tabela 33. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-NO3- + N-NO2
- na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 85,74%) T1 1,35 0,57 0,17 0,66 3,25 1,14 1,19 a
T2 1,01 0,39 0,42 0,37 1,22 2,11 0,92 a T3 0,59 0,49 0,12 0,16 2,40 1,81 0,93 a T4 0,59 0,43 0,12 0,22 3,05 2,58 1,16 a T5 0,59 0,51 0,46 0,39 5,46 1,99 1,57 a
Média 0,82 C 0,48 C 0,26 C 0,36 C 3,08 A 1,93 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05);
superiores a dez vezes ao limite de detecção. Portanto, os compostos representativos do
N-mineral na solução no solo foram N-NO3- e N-NH4
+.
Na camada 0-10 cm, os tratamentos T1 e T2, que não diferiram de T3,
apresentaram menores concentrações de N-NO3-, enquanto os tratamentos T4 e T5
apresentaram maiores concentrações deste composto (Tabela 33). Na camada 60-80 cm
foram observadas menores e maiores concentrações de N-NO3- nos tratamentos T2 e T3
e T1 e T5, respectivamente; o tratamento T4 não foi diferente dos demais (Tabela 33).
Assim, maiores concentrações de N-NO3- foram observadas nos tratamentos que
receberam doses mais elevadas de N, sobretudo, associadas à irrigação com ESET
(Tabela 33). O fato de o EET promover aumento nas concentrações de N-NO3- na
solução no solo tem sido amplamente relatado, independentemente se em sistemas
agrícolas (Feigin et al., 1978; Johns & McConchie, 1994b), pastagens (Quin & Forsythe,
1978; Linden et al., 1981; Lund et al., 1981; Hayes et al., 1990a) ou florestas (Polglase
et al., 1995; Magesan et al., 1998; Smith & Bond, 1999; Speir et al., 1999). No entanto,
os incrementos nas concentrações de N-NO3- observados no presente estudo não foram
110
Tabela 34. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-NH4+ na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 25,50%) T1 (1) 1,94 3,66 1,61 1,63 1,37 1,26 1,91 b (6)
T2 (2) 2,26 3,58 2,19 2,53 1,48 2,25 2,38 a
T3 (3) 2,29 4,18 1,83 1,37 1,34 1,81 2,14 ab
T4 (4) 2,42 3,78 1,62 1,85 1,24 1,27 2,03 b
T5 (5) 2,31 3,72 0,93 1,84 1,35 2,00 2,03 b
Média 2,24 B 3,78 A 1,63 C 1,84 BC 1,36 C 1,72 C
Camada 10-20 cm (CV = 27,64%) T1 2,53 2,14 1,58 1,18 2,18 0,78 1,73 a
T2 1,95 3,62 2,16 1,31 0,91 2,15 2,02 a T3 2,18 3,15 1,90 1,05 1,06 0,93 1,71 a T4 2,17 3,25 1,98 1,12 1,34 1,23 1,85 a T5 2,82 3,37 1,72 1,24 1,85 1,33 2,05 a
Média 2,33 B 3,11 A 1,87 BC 1,18 D 1,47 CD 1,29 D
Camada 20-40 cm (CV = 27,85%) T1 1,59 2,44 2,10 1,03 2,54 1,15 1,81 a T2 2,13 2,49 2,84 1,60 1,34 1,59 2,00 a T3 2,19 2,69 2,73 1,30 1,73 1,55 2,03 a T4 2,04 2,69 2,61 0,95 1,47 1,37 1,86 a T5 2,10 2,21 2,19 1,62 2,53 1,19 1,97 a
Média 2,01 AB 2,50 A 2,49 A 1,30 C 1,92 B 1,37 C
Camada 40-60 cm (CV = 25,19%) T1 1,36 1,72 2,20 1,34 2,20 0,92 1,62 ab T2 1,37 1,70 2,71 1,18 2,14 1,59 1,78 a T3 1,32 1,53 2,84 1,43 1,69 1,14 1,66 ab T4 1,59 1,32 2,56 1,18 1,96 0,88 1,58 ab T5 1,55 1,62 2,04 1,26 1,11 0,86 1,41 b
Média 1,44 CD 1,58 BC 2,47 A 1,28 CD 1,82 B 1,08 D
Camada 60-80 cm (CV = 24,07%) T1 0,97 1,05 1,39 1,06 1,20 0,57 1,04 a T2 0,87 0,75 1,32 1,41 1,78 1,68 1,30 a T3 1,26 0,86 1,42 1,50 2,16 0,57 1,29 a T4 1,05 0,89 1,60 1,32 1,62 1,14 1,27 a T5 1,05 1,07 1,30 1,27 1,66 1,08 1,24 a
Média 1,04 CD 0,92 D 1,41 B 1,31 BC 1,68 A 1,01 D
111
Tabela 34. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-NH4+ na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 27,60%) T1 1,39 0,74 1,08 1,16 1,08 0,43 0,98 a
T2 0,75 0,99 1,18 1,29 1,57 0,92 1,12 a T3 0,96 0,97 0,96 1,23 1,18 0,75 1,01 a T4 0,92 1,16 1,05 1,04 1,12 0,80 1,01 a T5 0,65 0,90 1,12 1,13 1,13 1,16 1,01 a
Média 0,93 BC 0,95 BC 1,08 AB 1,17 AB 1,22 A 0,81 C
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05);
limitantes, pelo fato de terem ocorrido numa faixa de concentração inferior a 10 mg L-1
em subsuperfície. Este valor de 10 mg L-1 de N-NO3- ou 45 mg L-1 de NO3
- tem sido
tomado como referência, pois é o máximo permitido na água potável no Brasil
(Resolução Conama n.º 357, 17/03/2005) e nos EUA (Stevenson, 1986). O excesso de
NO3- na água potável (e em alimentos) pode ocasionar metaemoglobinemia (síndrome
do bebê azul), que consiste na redução do NO3- para NO2
- por microrganismos presentes
no estômago de crianças e no rúmem de animais. Na corrente sangüínea, o NO2- é
oxidado pela oxiemoglobina, tornando-a metaemeglobina, que é impapaz de transportar
O2 (Stevenson, 1986).
Na camada 0-10 cm, o tratamento T2 apresentou maior concentração de N-
NH4+ que os tratamentos T1, T4 e T5; porém, o tratamento T3 não foi diferente dos
demais (Tabela 34). Na camada 40-60 cm, o tratamento T2 apresentou maior
concentração de N-NH4+ que o tratamento T5; no entanto, esses tratamentos não
diferiram dos demais (Tabela 34). Menores concentrações de N-NH4+ foram observadas
nos tratamentos que receberam maiores doses de irrigação e/ou de NFM, indicando que
112
Tabela 35. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-mineral (N-NO3- + N-NO2
- + N-NH4+) na solução no
solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 27,02%) T1 (1) 7,71 11,52 6,46 7,72 2,33 3,37 6,52 c (6)
T2 (2) 6,49 11,84 2,87 7,80 3,27 4,39 6,11 c
T3 (3) 9,29 13,76 3,65 4,99 5,30 5,65 7,10 bc
T4 (4) 8,05 16,25 7,78 8,36 2,47 9,23 8,69 a
T5 (5) 8,33 14,48 5,85 9,65 2,60 8,74 8,27 ab
Média 7,97 B 13,57 A 5,32 C 7,70 B 3,19 D 6,28 BC
Camada 10-20 cm (CV = 27,51%) T1 8,35 10,15 4,40 5,03 8,88 6,13 7,16 a
T2 6,73 11,65 3,53 5,41 9,43 8,97 7,62 a T3 7,65 8,91 3,60 4,12 9,69 10,96 7,49 a T4 7,38 9,36 5,79 5,98 10,88 11,02 8,40 a T5 8,90 11,43 3,78 5,74 10,97 10,25 8,51 a
Média 7,80 B 10,30 A 4,22 C 5,25 C 9,97 A 9,47 AB
Camada 20-40 cm (CV = 54,50%) T1 6,90 4,60 3,06 3,03 6,61 8,90 5,52 a T2 6,13 4,46 3,39 3,77 9,72 7,49 5,83 a T3 6,83 3,43 3,28 2,34 3,57 2,50 3,66 a T4 5,88 3,32 4,17 2,99 5,12 5,41 4,48 a T5 6,54 3,23 4,33 3,87 6,82 5,76 5,09 a
Média 6,46 A 3,81 BC 3,65 BC 3,20 C 6,37 A 6,01 AB
Camada 40-60 cm (CV = 46,47%) T1 5,05 3,00 2,81 2,15 9,11 3,47 4,26 a T2 2,54 2,47 3,56 1,74 7,82 1,83 3,33 a T3 3,19 2,06 3,09 1,94 4,43 2,31 2,84 a T4 3,14 1,98 2,94 1,79 4,28 2,62 2,79 a T5 3,54 3,09 2,60 2,17 6,76 3,28 3,57 a
Média 3,49 B 2,52 BC 3,00 BC 1,96 C 6,48 A 2,70 BC
Camada 60-80 cm (CV = 47,29%) T1 3,40 1,81 1,73 1,55 8,83 4,46 3,63 a T2 1,75 1,28 1,86 1,73 3,43 3,19 2,21 b T3 2,14 1,31 1,63 1,73 3,80 2,07 2,11 b T4 1,68 1,44 1,87 1,72 7,06 3,34 2,85 ab T5 2,28 1,75 1,81 1,91 6,64 5,80 3,37 a
Média 2,25 C 1,52 C 1,78 C 1,73 C 5,95 A 3,77 B
113
Tabela 35. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de N-mineral (N-NO3- + N-NO2
- + N-NH4+) na solução no
solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 48,93%) T1 2,74 1,31 1,25 1,82 4,33 1,57 2,17 a
T2 1,75 1,38 1,59 1,66 2,79 3,03 2,04 a T3 1,55 1,46 1,08 1,39 3,58 2,56 1,94 a T4 1,50 1,58 1,17 1,26 4,18 3,37 2,18 a T5 1,24 1,41 1,58 1,52 6,58 3,15 2,58 a
Média 1,76 BC 1,43 C 1,34 C 1,53 C 4,29 A 2,74 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05);
não houve relação positiva entre doses de NFM ou N-efluente com concentrações de N-
NH4+ na solução no solo. Isso certamente ocorreu, pois o N-NH4
+ uma vez presente no
sistema pode ser (i) absorvido pelas plantas; (ii) adsorvido no complexo de troca; (iii)
utilizado para o crescimento da microbiota do solo, pois se constitui na forma
preferencial de imobilização microbiana; (iv) fixado nos espaços interlamelar das argilas
(somente em alguns argilominerais do tipo 2:1, deslocando o íon K+), tornando-se numa
forma de NH4+ não trocável; (v) utilizado para formar complexos quinona-NH2,
constituindo-se numa importante reação de estabilização da MOS; (vi) volatilizado
como NH3; (vii) utilizado como fonte de energia por bactérias quimioautotróficas
durante processo de nitrificação (Paul & Clark, 1989).
Os efeitos dos tratamentos nas concentrações de N-mineral na solução no solo
(Tabela 35) foram, precisamente, os mesmos observados para as concentrações de N-
NO3- (Tabela 33), devido ao predomínio deste último composto na solução. O
predomínio de N-NO3- na solução no solo tem sido comum nos ambientes oxidantes que
114
não apresentam limitações das condições de temperatura, umidade, aeração e substrato
NH4+ (Stevenson, 1986), particularmente nos sistemas receptores de EET (Hortenstine,
1976; Quin & Forsythe, 1978; Feigin et al., 1978; Polglase et al., 1995; Schipper et al.,
1996).
As concentrações de N-NH4+ (Tabela 34), N-NO3
- (Tabela 33) e,
conseqüentemente, de N-mineral na solução no solo (Tabela 35), variaram no decorrer
do experimento, para todas camadas estudas. Essas flutuações podem estar relacionadas
com períodos de maior ou menor demanda de N pelas das plantas, que foi menor no
primeiro semestre e maior no terceiro semestre (Tabela 22). Os principais fatores que
controlam a transformação do NH4+ em NO3
- no solo são temperatura, umidade, pH,
concentração de NH4+ no meio, O2 e CO2 (Stevenson, 1986). Com excessão de umidade
e aeração, todos os demais fatores principais que governam a nitrificação não são
controlados nos experimentos de campo, implicando na ocorrência de períodos de maior
ou menor favorecimento no acúmulo de N-NO3-. Ainda, os íons NH4
+ e NO3- são
grandemente influenciados pela intensidade de precipitação pluvial (Stevenson, 1986). O
NH4+, apesar de ser um cátion trocável, apresenta baixa afinidade no complexo de troca;
quanto ao NO3-, este ânion sofre repulsão, sobretudo nas camadas superficiais do solo,
favorecendo seu deslocamento no perfil (Meurer et al., 2004).
Os tratamentos empregados promoveram alterações no acúmulo de N no capim
(Tabela 22). As plantas do tratamento T2 não somente apresentaram menor rendimento
de MS (Tabela 5 e Figura 3), mas também acumularam menor quantidade de N (Tabela
22). O acúmulo de N (Tabela 32), bem como o rendimento de MS do capim (Tabela 5)
aumentou do tratamento T2 para o tratamento T5. Nos tratamentos T1, T3 e T4 não
foram observadas diferenças tanto no rendimento de MS (Tabela 5) quanto no acúmulo
de N no capim (Tabela 32). Isso indicou que a economia de NFM mediante a
substituição da água convencional pelo ESET (discutido no item 4.3), não afetou o
acúmulo de N no capim. Ainda, o aumento de N acumulado nas plantas devido à
irrigação com ESET, sobretudo, no tratamento T5 (Tabela 32), promoveu melhoria de
qualidade da forragem (Hayes et al., 1990b), concordando com os resultados de
115
Vazquez-Montiel et al. (1996), Adekalu & Okunade (2002) e Mohammad & Ayadi
(2004) e Barton et al. (2005).
Portanto, os resultados deste trabalho permitem indicar duas possibilidades de
manejo do sistema receptor de ESET cultivado com capim-Bermuda Tifton 85: (a)
considerar a economia de NFM promovida pela irrigação com este subproduto,
mantendo altos rendimentos de MS (Tabela 5 e Figura 3) e boa qualidade do capim,
sobre a ótica de conteúdo de nutrientes nas plantas (Tabelas 12 e 22); (b) desconsiderar o
aporte de N-efluente, bem como os demais elementos presentes neste subproduto,
permitindo maior rendimento de MS (Tabela 5 e Figura 3) e melhor qualidade da
forragem (Tabelas 12 e 22). Ainda, a preocupação com excesso de N no sistema solo-
planta fertilizado e irrigado com efluente, relatado em diversos trabalhos (Overman,
1981; Polglase et al., 1995; Magesan et al., 1998; Smith & Bond, 1999), não ocorreu no
presente estudo. Isso porque as concentrações de N-NO3- e N-mineral na solução no
solo, apesar de terem sido mais elevadas nas camadas 0-10 e 10-20 cm, não atingiram
concentrações críticas nas camadas subsuperficiais em nenhuma ocasião de avaliação
(Tabelas 33 e 35). Essas informações concordam com as observações de Quin &
Forsythe (1978), num estudo com pastagem de azevém-perene irrigada anualmente com
840 mm de EET (contendo concentrações de N-total de 13,8-41,0 mg L-1). Os autores
verificaram que as concentrações de N-NO3- na solução no solo aumentaram, nas não
atingiram valores críticos (Quin & Woods, 1978).
O capim utilizado neste experimento governou as concentrações de N-mineral
no sistema solo-solução e, mediante o corte e exportação de MS e de nutrientes, foi
mantido a capacidade do sistema solo-planta em promover o polimento (tratamento
terciário) do ESET. Essas observações concordam com as afirmações de Barton et al.
(2005), os quais assinalaram que (i) a cultura é o principal fator que governa as perdas
de N e que evita a lixiviação deste nutriente do sistema solo-planta irrigado com EET;
(ii) a dose de efluente a ser aplicada deve estar relacionada às necessidades hídricas das
plantas, bem como às diferenças sazonais da produção; (iii) as perdas de N-efluente por
volatilização, denitrificação, bem como o incremento no estoque de N do solo são
variáveis, difíceis de serem previsíveis e mensuráveis em curto prazo; (iv) as
116
necessidades das plantas (notadamente, das gramíneas forrageiras) quanto ao nutriente
N, são “conhecidas” e mais fáceis de serem monitoradas.
4.8 Micronutrientes e elementos tóxicos
As concentrações de B disponível no solo somente foram influenciadas pelos
tratamentos na camada 0-10 cm (Tabela 36). Os tratamentos T1 e T5, que não diferiram
dos tratamentos T3 e T4, apresentaram maiores concentrações de B que o tratamento T2
(Tabela 36). Maiores concentrações de B foram observadas nos tratamentos que
demandaram por doses mais elevadas de irrigação, implicando no aporte de maior
quantidade deste micronutriente no sistema solo-planta (Tabela 4). Comparando-se os
tratamentos T1 e T5, que receberam as mesmas doses de fertilizantes minerais (Tabela
1), torna-se evidente que o tipo de água empregada na irrigação do experimento não
promoveu alterações nas concentrações de B no solo (Tabela 36). Isso foi devido ao fato
de a água e o ESET terem apresentado baixas concentrações deste micronutriente
(Tabela 3), numa faixa de concentração abaixo de 0,7 mg L-1, não implicando em
restrição de uso, segundo Ayers & Westcot (1985). Essas observações concordam com
os trabalhos de Shahalam et al. (1998) e Fonseca (2001).
As concentrações de B no solo diminuiram no decorrer do experimento, exceto
na camada 0-10 cm (Tabela 36). Essa diminuição pode estar relacionada, pelo menos em
parte, com o aumento na quantidade de B acumulada no capim (Tabela 37), devido ao
incremento no rendimento de MS durante o período experimental (Tabela 5),
ocasionando menor quantidade deste micronutriente no solo (Tabela 36). Foi observada
correlação negativa entre as concentrações de B na camada 20-40 cm e o acúmulo deste
micronutriente no capim (r = -0,53*); para as demais camadas não foram observadas
correlações. Essa diminuição nas concentrações disponíveis de B não foi observada por
El-Nennah et al. (1982), mas está de acordo com os resultados de Reboll et al. (2000).
Na camada 0-10 cm, as concentrações de B ora aumentaram ora diminuíram
durante o período experimental (Tabela 36). Essas flutuações podem estar relacionadas
com (i) baixo poder tampão do solo; (ii) alta absorção de nutrientes pelas plantas,
inclusive de B (Tabela 37); (iii) liberação de B oriundo da MOS. Devido ao fato de o
117
Tabela 36. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de B disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 19,26%) T1 (1) 0,37 0,33 0,34 0,48 0,36 0,42 0,38 a (6) T2 (2) 0,33 0,26 0,35 0,38 0,26 0,41 0,33 b T3 (3) 0,48 0,35 0,32 0,31 0,30 0,40 0,36 ab T4 (4) 0,37 0,36 0,33 0,38 0,33 0,43 0,37 ab T5 (5) 0,39 0,33 0,29 0,50 0,33 0,44 0,38 a
Média 0,39 AB 0,33 BC 0,33 BC 0,41 A 0,32 C 0,42 A
Camada 10-20 cm (CV = 20,75%) T1 0,29 0,24 0,22 0,29 0,23 0,31 0,26 a T2 0,31 0,27 0,21 0,26 0,22 0,26 0,25 a T3 0,37 0,31 0,19 0,25 0,24 0,24 0,27 a T4 0,36 0,32 0,26 0,28 0,22 0,28 0,29 a T5 0,37 0,28 0,21 0,29 0,17 0,26 0,26 a
Média 0,34 A 0,28 B 0,22 C 0,27 B 0,22 C 0,27 B
Camada 20-40 cm (CV = 23,18%) T1 0,39 0,31 0,20 0,15 0,16 0,27 0,25 a T2 0,34 0,32 0,22 0,27 0,15 0,19 0,25 a T3 0,42 0,31 0,18 0,26 0,12 0,21 0,25 a T4 0,39 0,37 0,28 0,20 0,20 0,26 0,28 a T5 0,44 0,33 0,28 0,18 0,15 0,19 0,26 a
Média 0,39 A 0,33 B 0,23 C 0,21 CD 0,16 D 0,22 C
Camada 40-60 cm (CV = 23,39%) T1 0,38 0,27 0,25 0,16 0,14 0,18 0,23 a T2 0,35 0,32 0,25 0,31 0,14 0,19 0,26 a T3 0,41 0,28 0,20 0,18 0,16 0,16 0,23 a T4 0,39 0,33 0,24 0,25 0,20 0,23 0,27 a T5 0,41 0,32 0,20 0,25 0,13 0,22 0,26 a
Média 0,39 A 0,30 B 0,23 C 0,23 C 0,15 D 0,20 CD
Camada 60-80 cm (CV = 26,29%) T1 0,38 0,26 0,25 0,19 0,11 0,17 0,23 a T2 0,29 0,34 0,20 0,28 0,07 0,21 0,23 a T3 0,33 0,32 0,20 0,18 0,15 0,19 0,23 a T4 0,36 0,32 0,19 0,27 0,15 0,21 0,25 a T5 0,32 0,30 0,24 0,22 0,18 0,17 0,24 a
Média 0,33 A 0,31 A 0,22 B 0,23 B 0,13 C 0,19 BC
118
Tabela 36. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de B disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 24,02%) T1 0,35 0,33 0,23 0,22 0,10 0,16 0,23 a T2 0,31 0,33 0,23 0,30 0,05 0,17 0,23 a T3 0,29 0,31 0,20 0,15 0,18 0,24 0,23 a T4 0,40 0,30 0,22 0,18 0,13 0,15 0,23 a T5 0,35 0,29 0,25 0,18 0,15 0,18 0,24 a
Média 0,34 A 0,31 A 0,23 B 0,21 B 0,12 C 0,18 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
solo deste experimento apresentar baixo poder tampão (Tabela 2), períodos de elevada
demanda por nutrientes podem ter ocasionado diminuição nas concentrações de B no
solo. O aumento na concentração de B na camada 0-10 cm, no mês de janeiro/2004
(Tabela 36), pode ter sido devido à coincidência com condições favoráveis para a
mineralização da MOS (temperatura, umidade, aeração e atividade microbina), que tem
estreita relação com o aumento na biodisponibilidade de B (Mortvedt, 2000). Mas o
incremento na concentração de B na camada 0-10 cm, no mês de julho/2004 (Tabela
36), pode ter sido devido aos fatores (i) aumento da quantidade de irrigação (Figura 2),
ocasionando maior aporte deste micronutriente; (ii) diminuição na quantidade de B
extraída pelas plantas durante este período (terceiro semestre) (Tabela 37), implicando
em maior quantidade deste micronutriente no solo.
Maior e menor acúmulo de B no capim foram observados nos tratamentos T5 e
T2, respectivamente (Tabela 37). A quantidade de B acumulada nas plantas dos
tratamentos T1 e T4 não foram diferentes das observadas para as plantas dos tratamentos
T3 e T5 (Tabela 37). Houve relação entre emprego de maiores doses de irrigação com
119
Tabela 37. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) dos
micronutrientes B, Cu, Zn, Fe e Mn na parte aérea (folhas + colmos +
bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85
Época Tratamento 1º semestre 2º semestre 3º semestre Média
g ha-1
Acúmulo de B (CV = 13,78%) T1 (1) 77,50 150,73 83,07 103,77 ab (6)
T2 (2) 64,58 73,48 50,25 62,77 c
T3 (3) 69,33 137,04 83,23 96,54 b
T4 (4) 74,64 156,34 74,84 101,94 ab
T5 (5) 84,05 174,37 80,53 112,99 a
Média 74,02 B 138,39 A 74,38 B
Acúmulo de Cu (CV = 30,09%) T1 175,52 113,83 71,12 120,16 a
T2 144,15 63,76 65,41 91,11 b
T3 129,69 106,01 76,50 104,07 ab
T4 132,84 118,46 66,58 105,96 ab
T5 96,17 127,53 68,63 97,44 ab
Média 135,67 A 105,92 B 69,65 C
Acúmulo de Zn (CV = 11,97%) T1 205,83 227,21 243,27 225,44 a
T2 146,79 145,60 225,73 172,70 b
T3 177,98 237,95 248,40 221,44 a
T4 175,99 245,91 225,96 215,96 a
T5 207,37 290,10 260,05 252,51 a
Média 182,79 B 229,35 A 240,68 A kg ha-1
Acúmulo de Fe (CV = 12,53) T1 1,19 1,26 0,86 1,10 c
T2 1,51 0,73 0,80 1,01 c
T3 1,45 1,36 1,22 1,34 b
T4 1,35 1,84 1,20 1,46 ab
T5 1,40 1,98 1,23 1,54 a
Média 1,38 A 1,43 A 1,06 B
120
Tabela 37. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral no
acúmulo semestral (somatório de três cortes bimestrais) dos
micronutrientes B, Cu, Zn, Fe e Mn na parte aérea (folhas + colmos +
bainhas) do capim-Bermuda Tifton 85
Época Tratamento 1º semestre 2º semestre 3º semestre Média
kg ha-1
Acúmulo de Mn (CV = 11,77%) T1 1,45 1,75 1,15 1,45 a
T2 0,96 1,07 0,96 0,99 b
T3 1,19 1,70 1,49 1,46 a
T4 1,48 2,17 1,57 1,74 a
T5 1,61 2,00 1,22 1,61 a
Média 1,34 B 1,74 A 1,28 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
aumento no acúmulo de B no capim. Isso porque o tratamento T5 recebeu maior dose de
irrigação que os tratamentos T2 e T3 (Figura 2) e, consequentemente, apresentou
acúmulo mais elevado de B nas plantas (Tabela 37). Ainda, os tratamentos T1 e T3
receberam doses similares de irrigação com água e ESET (Figura 2) e, desse modo, as
quantidades de B acumuladas nas plantas desses tratamentos não foram diferentes
(Tabela 37). Portanto, o tipo de água empregada na irrigação não alterou o acúmulo de B
nas plantas (Tabela 37), discordando das observações realizadas por Johns &
McConchie (1994b), mas concordando com os resultados de Fonseca (2001).
Na solução no solo (extrato aquoso), os tratamentos somente ocasionam
alterações nas concentrações de B solúvel na camada 40-60 cm (Tabela 38). O
tratamento T4 apresentou maior concentração de B solúvel que os tratamentos T1 e T2;
porém, estes tratamentos não apresentaram concentraçõs deste micronutriente diferentes
das observadas nos tratamentos T3 e T5 (Tabela 38). No decorrer do experimento as
121
Tabela 38. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de B na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 45,99%) T1 (1) 64 22 69 82 65 111 69 a (7) T2 (2) 99 73 48 79 58 81 73 a T3 (3) 75 142 20 74 89 119 87 a T4 (4) 47 107 70 99 103 222 108 a T5 (5) 43 57 < LD (6) 120 72 191 81 a
Média 66 BC 80 B 41 C 91 B 77 B 145 A
Camada 10-20 cm (CV = 77,16%) T1 63 < LD 16 67 27 149 54 a T2 109 < LD 50 48 104 313 104 a T3 68 31 144 64 82 219 101 a T4 62 68 40 94 48 116 71 a T5 134 < LD < LD 57 18 47 43 a
Média 87 B 20 C 50 BC 66 BC 56 BC 169 A
Camada 20-40 cm (CV = 84,63%) T1 107 85 < LD 36 45 46 53a T2 169 < LD < LD 24 < LD 54 41 a T3 62 59 75 32 10 47 48 a T4 45 19 < LD 60 77 21 37 a T5 55 102 < LD 29 8 21 36 a
Média 88 A 53 B 15 C 36 BC 28 BC 38 BC
Camada 40-60 cm (CV = 110,93%) T1 54 < LD < LD 20 77 37 31 b T2 75 < LD < LD 19 21 40 26 b T3 84 21 < LD 27 53 68 42 ab T4 125 123 46 23 < LD 62 63 a T5 46 53 < LD 68 50 16 39 ab
Média 77 A 39 AB 9 B 31 B 40 AB 45 AB
Camada 60-80 cm (CV = 105,69%) T1 49 37 < LD 17 10 87 33 a T2 161 146 < LD 23 < LD 13 57 a T3 74 < LD 41 33 < LD 126 46 a T4 63 < LD 72 61 21 52 45 a T5 92 49 < LD 27 53 70 49 a
Média 88 A 46 ABC 23 C 32 BC 17 C 70 AB
122
Tabela 38. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de B na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 77,82%) T1 81 < LD < LD 23 < LD 40 24 a T2 85 44 < LD 16 < LD 105 42 a T3 40 17 < LD 14 35 82 31 a T4 59 36 < LD 25 19 50 32 a T5 50 26 < LD 17 21 45 27 a
Média 63 A 25 B < LD 19 BC 15 BC 65 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM). (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM. (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM. (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM. (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM. (6) LD: limite de detecção (8 µg L-1). Para fins de análises estatísticas esses valores foram considerados iguais a zero. (7) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
concentrações de B solúvel (i) aumentaram nas camadas 0-10 e 10-20 cm; (ii)
diminuíram na camada 20-40 cm; (iii) diminuíram e tornaram a aumentar nas camadas
40-60, 60-80 e 80-100 cm (Tabela 38). O aumento e a diminuição nas concentrações de
B solúvel nas camadas 0-10 e 20-40 cm, respectivamente, pode ser reflexo das
alterações nas concentrações disponíveis deste micronutriente no solo (Tabela 36).
Apesar dos coeficientes de correlação terem sido baixos, houve correlação positiva entre
as concentrações solúveis e disponíveis de B para as camadas 0-10 cm. (r = 0,47**) e 20-
40 cm (r = 0,38*). Para as demais camadas, nenhuma correlação foi observada entre as
concentrações de B disponíveis no solo e solúveis no extrato aquoso. A falta de
correlação e/ou a obtenção de baixos coeficientes de correlação entre as concentrações
solúveis e disponíveis de B pode ser devido à maior variabilidade dos resultados na
solução no solo. Assim, os CV do B na solução no solo (Tabela 38), que foi obtida
conforme Rhoades (1996), foram superiores aos observados para as concentrações
disponíveis deste micronutriente no solo (Tabela 36), cuja determinação foi realizada
123
conforme Abreu et al. (1994). Portanto, os extratos de saturação também não se
mostraram eficientes para estudos do micronutriente B no presente trabalho.
O micronutriente B, semelhantemente ao que aconteceu com o nutriente P,
promoveu pequenas alterações no solo (Tabela 36) e na solução no solo (Tabela 38),
uma vez que o capim-Bermuda Tifton 85 atuou como um dreno eficiente para este
micronutriente. Os resultados obtidos no presente trabalho permitem inferir que, nos
estudos envolvendo irrigação com ESET contendo baixa concentração de B, o
monitoramento deste micronutriente no solo somente será justificado para fins de
avaliação da fertilidade, que pode ser realizada com base na amostragem da camada 0-
10 cm (Raij, 1991).
Os tratamentos empregados somente ocasionaram alterações nas concentrações
de Cu disponível na camada 40-60 cm (Tabela 39). Maior e menor concentração de Cu
no solo foi observada no tratamento T2 e E3, respectivamente, porém esses tratamentos
não foram diferentes dos demais (Tabela 39). Os tratamentos T1 e T5, que receberam as
mesmas doses de fertilizantes minerais (Tabela 1), não apresentaram concentrações de
Cu disponível diferentes (Tabela 39). Pelo fato de o ESET ter apresentado baixíssima
concentração de Cu (Tabela 3), a irrigação com este subproduto ocasionou aporte
insignificante deste micronutriente no sistema (Tabela 4), não alterando sua
biodisponibilidade (Tabela 39). O fato de o ESET não ter proporcionado alterações nas
concentrações de Cu disponível no solo concorda com os trabalhos de Hayes et al.
(1990a), Inglés et al. (1992), Mancino & Pepper (1992), Johns & McConchie (1994b),
Adekalu & Okunade (2002) e Mohammad & Mazahreh (2003). Normalmente, o uso de
EET de origem predominantemente doméstico na irrigação de agrossistemas não tem
ocasionado aumento nas concentrações de Cu no solo (Bouwer and Chaney, 1974;
Feigin et al., 1991). Em médio e longo prazo, as concentrações de Cu biodisponível e
total no solo podem (Quin & Syers, 1978; Siebe, 1995; Madyiwa et al., 2002) ou não
(Wang et al., 2003) serem aumentadas devido à irrigação de pastagens com EET. Isso é
dependente, evidentemente, da concentração de Cu no EET (Al-Nakshabandi et al.,
1997), sobretudo, ao longo do tempo (Ramirez-Fuentes et al., 2002).
124
Tabela 39. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Cu disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 23,63%) T1 (1) 0,26 0,28 0,36 0,31 0,74 0,36 0,38 a (6)
T2 (2) 0,43 0,27 0,43 0,30 0,66 0,29 0,39 a T3 (3) 0,48 0,25 0,43 0,30 0,71 0,37 0,42 a T4 (4) 0,44 0,25 0,38 0,31 0,65 0,50 0,42 a T5 (5) 0,50 0,26 0,35 0,29 0,65 0,36 0,41 a
Média 0,42 B 0,26 D 0,39 BC 0,30 CD 0,68 A 0,37 BC
Camada 10-20 cm (CV = 23,58%) T1 0,26 0,24 0,32 0,23 0,71 0,34 0,35 a T2 0,58 0,24 0,41 0,33 0,64 0,42 0,44 a T3 0,38 0,26 0,41 0,34 0,82 0,42 0,44 a T4 0,40 0,26 0,38 0,35 0,72 0,46 0,43 a T5 0,47 0,25 0,40 0,24 0,68 0,34 0,40 a
Média 0,42 B 0,25 D 0,38 BC 0,30 CD 0,71 A 0,39 B
Camada 20-40 cm (CV = 22,59%) T1 0,45 0,30 0,46 0,31 0,79 0,47 0,46 a T2 0,44 0,27 0,49 0,32 0,79 0,46 0,46 a T3 0,33 0,28 0,49 0,37 0,76 0,36 0,43 a T4 0,43 0,31 0,46 0,40 0,78 0,47 0,47 a T5 0,48 0,30 0,45 0,36 0,76 0,41 0,46 a
Média 0,43 BC 0,29 D 0,47 B 0,35 CD 0,78 A 0,43 BC
Camada 40-60 cm (CV = 18,77%) T1 0,42 0,29 0,44 0,38 0,77 0,38 0,45 ab T2 0,53 0,31 0,46 0,39 0,84 0,35 0,48 a T3 0,29 0,27 0,40 0,37 0,66 0,40 0,40 b T4 0,45 0,30 0,50 0,42 0,76 0,35 0,46 ab T5 0,49 0,29 0,43 0,33 0,77 0,27 0,43 ab
Média 0,44 B 0,29 D 0,45 B 0,38 BC 0,76 A 0,35 CD
Camada 60-80 cm (CV = 22,33%) T1 0,34 0,24 0,33 0,25 0,61 0,30 0,34 a T2 0,34 0,26 0,39 0,34 0,69 0,29 0,39 a T3 0,47 0,22 0,41 0,24 0,75 0,25 0,39 a T4 0,40 0,22 0,37 0,45 0,69 0,31 0,40 a T5 0,42 0,26 0,42 0,31 0,71 0,32 0,41 a
Média 0,39 B 0,24 C 0,38 B 0,32 BC 0,69 A 0,30 C
125
Tabela 39. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Cu disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 30,50%) T1 0,28 0,21 0,33 0,23 0,66 0,25 0,32 a T2 0,25 0,22 0,39 0,24 0,74 0,27 0,35 a T3 0,49 0,17 0,31 0,17 0,67 0,23 0,34 a T4 0,34 0,19 0,34 0,32 0,71 0,25 0,36 a T5 0,48 0,21 0,38 0,22 0,61 0,27 0,36 a
Média 0,37 B 0,20 D 0,35 BC 0,24 D 0,68 A 0,25 CD
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
No decorrer do experimento as concentrações de Cu no solo diminuíram até o
mês de janeiro/2004, aumentaram em abril/2004 e diminuíram em julho/2004 (Tabela
39). Essas flutuações nas concentrações de Cu no solo podem estar relacionadas ao
aumento na absorção e no acúmulo deste micronutriente nas plantas, que foi maior nos
dois primeiros semestres (Tabela 37), período onde foram observadas menores
concentrações de Cu no solo (Tabela 39). Também foi observado que o acúmulo de Cu
no capim se correlacionou negativamente com as concentrações deste micronutriente nas
camadas 0-10 (r = -0,59*), 10-20 (r = -0,75**) e 20-40 cm (r = -0,68**), indicando que a
diminuição nas concentrações de Cu no solo foi devido, principalmente, à maior
extração pelas plantas. Ainda, a MOS tem importante papel no controle da
disponibilidade de micronutrientes no solo (Stevenson, 1986). Pelo fato de ter ocorrido
diminuição nas concentrações de CT no solo (Tabela 31), no decorrer do experimento,
pode ter ocorrido liberação do Cu ligado à MOS, ocasionando aumento nas
concentrações deste micronutriente, pelo menos em determinados períodos.
126
A disponibilidade de Cu no solo é grandemente influenciada pelo pH (Lindsay,
1979; Mortvedt, 2000). Apesar de não ter sido observadas correlações entre as
concentrações de Cu (disponível e solúvel) com o pH (do solo e da solução no solo),
foram obtidas correlações negativas entre a quantidade de Cu acumulada no capim e o
pH da solução no solo nas camadas 0-10 (r = -0,70**), 10-20 (r = -0,61*), 20-40 (r = -
0,72**) e 40-60 (r = -0,55*) cm. Isso evidenciou que, em condições de menor pH da
solução, o acúmulo de Cu nas plantas foi favorecido, concordando com as afirmações de
Mengel & Kirkby (2001).
O acúmulo de Cu no capim foi mais elevado no tratamento T1 quando
comparado ao tratamento T2, porém esses tratamentos não diferiram dos demais (Tabela
37). O menor acúmulo de Cu no tratamento T2 pode estar relacionado ao fato deste
tratamento ter tido menor rendimento de MS (Tabela 5), implicando em menor acúmulo
de nutrientes, inclusive de Cu (Tabela 37). Comparando-se os tratamentos T1 com os
demais tratamentos irrigados com ESET, conclui-se que este subproduto não alterou o
acúmulo de Cu no capim, discordando das observações realizadas por Inglés et al.
(1992), Adekalu & Okunade (2002) e Mohammad & Ayadi (2004), mas concordando
com os resultados de Fonseca (2001). Ainda, o acúmulo de Cu no capim foi maior no
primeiro semestre e menor no terceiro semestre (Tabela 37).
Na solução no solo, as concentrações de Cu solúvel não foram diferentes para
os tratamentos empregados, sendo somente observadas alterações nas concentrações
deste micronutriente para as épocas de avaliação (Tabela 40). Nos meses de abril/2003 e
julho/2004 as concentrações de Cu encontravam-se abaixo do limite de detecção (Tabela
40), justamente no período de maior acúmulo deste micronutriente (Tabela 37). Após
esse período, as concentrações de Cu foram detectadas e continuaram mais elevadas,
com algumas flutuações sazonais (Tabela 40). O acúmulo de Cu no capim se
correlacionou negativamente com as concentrações de Cu na solução nas camadas 0-10
(r = -0,70**), 10-20 (r = -0,64**) e 40-60 cm (r = -0,62*). Portanto, as concentrações de
Cu solúvel foram menores por ocasião de maior demanda deste micronutriente pelas
plantas.
127
Tabela 40. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Cu na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 0-10 cm (CV =60,66 %) T1 (1) < LD < LD (6) 5 26 32 24 14 a (7) T2 (2) < LD < LD 6 43 30 25 17 a
T3 (3) < LD < LD 14 35 39 44 22 a T4 (4) < LD < LD 12 34 28 48 20 a T5 (5) < LD < LD 12 30 27 39 18 a
Média < LD < LD 10 B 34 A 31 A 36 A
Camada 10-20 cm (CV = 65,54%) T1 < LD < LD < LD 36 22 45 17 a T2 < LD < LD < LD 32 25 46 17 a T3 < LD < LD < LD 38 47 33 20 a T4 < LD < LD < LD 34 17 26 13 a T5 < LD < LD < LD 39 20 35 16 a
Média < LD < LD < LD 36 A 26 B 37 A
Camada 20-40 cm (CV = 66,04%) T1 < LD < LD < LD 21 16 14 9 a T2 < LD < LD < LD 23 11 18 9 a T3 < LD < LD < LD 12 7 11 5 a T4 < LD < LD < LD 21 12 6 7 a T5 < LD < LD < LD 18 19 16 9 a
Média < LD < LD < LD 19 A 13 B 13 B
Camada 40-60 cm (CV = 159,70%) T1 < LD < LD < LD 11 8 9 5 a T2 < LD < LD < LD 11 3 14 5 a T3 < LD < LD < LD 9 18 17 7 a T4 < LD < LD < LD 14 7 9 5 a T5 < LD < LD < LD 8 13 7 5 a
Média < LD < LD < LD 11 A 10 A 11 A
Camada 60-80 cm (CV = 121,06%) T1 < LD < LD < LD 11 2 < LD 2 a T2 < LD < LD < LD 10 4 1 3 a T3 < LD < LD < LD 15 7 4 4 a T4 < LD < LD < LD 19 2 3 4 a T5 < LD < LD < LD 8 3 5 3 a
Média < LD < LD < LD 13 A 4 B 3 B
128
Tabela 40. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Cu na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 178,35%) T1 < LD < LD < LD 20 2 < LD 4 a T2 < LD < LD < LD 10 4 3 3 a T3 < LD < LD < LD 9 4 3 3 a T4 < LD < LD < LD 8 5 2 3 a T5 < LD < LD < LD < LD 7 4 2 a
Média < LD < LD < LD 9 A 4 B 3 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM). (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM. (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM. (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM. (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM. (6) LD: limite de detecção (1 µg L-1). Para fins de análises estatísticas esses valores foram considerados iguais a zero. (7) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
Comparando-se os resultados das concentrações disponíveis (Tabela 39) e
solúveis de Cu (Tabela 40), foi verificada maior variabilidade na solução no solo, pois
os CV foram mais elevados. Ainda, não houve correlação entre as concentrações de Cu
disponível e solúvel no extrato aquoso, indicando a falta de sustentabilidade dos extratos
aquosos para estudo deste micronutriente.
As concentrações de Fe disponível foram diferentes para os tratamentos apenas
nas camadas 0-10, 10-20 e 20-40 cm (Tabela 41). Na camada 0-10 cm menor e maior
concentração de Fe foi observada no tratamento T2 e T5, respectivamente; porém, estes
tratamentos não foram diferentes dos demais (Tabela 41). Essa diferença entre os
tratamentos T2 e T5 pode ser devido ao fato deste último tratamento ter recebido maior
dose de irrigação, implicando em aporte mais elevado de Fe-efluente (Tabela 4), que
ocasionou aumento na quantidade disponível deste micronutriente no solo (Tabela 41).
Na camada 10-20 o tratamento T3 apresentou maior concentração de Fe que os demais
tratamentos (Tabela 41). Na camada 20-40 cm a concentração de Fe no tratamento T2
129
Tabela 41. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Fe disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 22,82%) T1 (1) 15,67 14,68 14,87 15,89 17,73 70,02 24,81 ab (6)
T2 (2) 10,78 14,81 10,34 11,50 22,55 59,71 21,61 b T3 (3) 13,98 14,15 14,88 12,01 31,06 57,36 23,91 ab T4 (4) 14,40 13,89 15,08 15,03 23,00 83,33 27,45 ab T5 (5) 15,64 12,50 18,35 15,97 32,11 75,20 28,30 a
Média 14,09 C 14,00 C 14,70 C 14,08 C 25,29 B 69,12 A
Camada 10-20 cm (CV = 20,63%) T1 14,01 12,06 15,04 15,59 14,47 57,68 21,47 b T2 10,61 10,12 10,97 11,72 22,26 47,73 18,90 b T3 13,65 13,12 13,75 14,84 27,15 76,99 26,59 a T4 12,21 12,26 12,74 12,24 15,14 54,06 19,78 b T5 14,94 11,57 14,16 12,96 14,01 54,48 20,35 b
Média 13,08 C 11,83 C 13,33 C 13,47 C 18,61 B 58,19 A
Camada 20-40 cm (CV = 12,80%) T1 14,24 11,79 14,40 12,40 10,94 15,74 13,25 a T2 10,63 9,08 12,15 9,85 10,11 12,24 10,68 b T3 12,03 11,33 13,51 12,80 14,91 22,20 14,46 a T4 11,40 12,31 13,60 14,37 12,33 17,24 13,54 a T5 11,63 10,65 14,39 13,33 12,18 11,93 12,35 ab
Média 11,99 C 11,03 C 12,61 B 12,55 BC 12,09 BC 15,87 A
Camada 40-60 cm (CV = 17,20%) T1 10,47 9,05 11,06 10,58 8,44 12,25 10,31 a T2 8,67 8,17 9,88 9,39 7,71 7,94 8,63 a T3 8,43 7,62 9,03 9,59 9,92 9,32 8,98 a T4 8,61 8,47 7,65 11,33 8,66 9,20 8,99 a T5 8,28 7,70 10,35 10,27 8,16 7,16 8,65 a
Média 8,89 AB 8,20 B 9,59 AB 10,23 A 8,58 B 9,17 AB
Camada 60-80 cm (CV = 16,78%) T1 6,16 5,28 7,10 6,63 5,64 6,61 6,24 a T2 5,23 5,91 6,76 6,83 5,50 5,57 5,97 a T3 5,13 4,61 6,06 5,88 6,84 6,41 5,81 a T4 5,83 4,86 5,31 7,64 5,46 5,97 5,85 a T5 6,01 4,72 6,41 5,88 5,30 6,14 5,74 a
Média 5,67 AB 5,07 B 6,33 A 6,57 A 5,75 AB 6,14 A
130
Tabela 41. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Fe disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 20,41%) T1 5,16 4,14 5,62 4,10 4,22 4,68 4,65 a T2 4,21 5,35 5,67 5,95 3,81 4,31 4,88 a T3 3,80 3,02 4,54 4,30 3,34 4,73 4,96 a T4 3,78 3,42 4,52 4,25 4,17 4,19 4,06 a T5 3,25 3,79 5,08 4,72 4,30 4,38 4,25 a
Média 4,04 B 3,94 B 5,09 A 4,66 AB 3,97 B 4,46 AB
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
foi menor que às observadas nos tratamentos T1, T3 e T4; porém, estes tratamentos não
foram diferentes do tratamento T5 (Tabela 41). Explicações para alterações nas
concentrações de Fe disponível nas camadas 10-20 e 20-40 cm podem estar relacionadas
às diferenças nas quantidades de Fe acumuladas no capim (Tabela 37) ou ao aporte
distinto de Fe-efluente nos tratamentos T2, T3, T4 e T5 (Tabela 4).
Comparando-se os tratamentos T1 e T5, cujas diferenças foram o tipo e a
quantidade de água empregada na irrigação do capim, conclui-se que o ESET não
proporcionou alterações nas concentrações de Fe no solo, discordando das observações
de Mancino & Pepper (1992), Al-Nakshabandi et al. (1997), Fonseca (2001), Adekalu &
Okunade (2002), Mohammad & Mazahreh (2003), mas concordando com os resultados
de Ramirez-Fuentes et al. (2002). Aumento na disponibilidade de Fe no solo, devido à
irrigação com ESET, normalmente tem ocorrido em pelo menos uma das seguintes
situações (i) subproduto cuja concentração deste micronutriente é alta, como relatado no
estudo de Al-Nakshabandi et al. (1997); (ii) condição de solo neutro ou ligeiramente
alcalino, onde o ESET proporcionou diminuição no pH do solo, ocasionando incremento
131
na disponibilidade de micronutrientes catiônicos (inclusive de Fe), conforme
observações realizadas por Mancino & Pepper (1992) e Mohammad & Mazahreh
(2003).
Foram observados, no decorrer do período experimental, aumentos nas
concentrações disponíveis de Fe nas camadas 0-10, 10-20 e 20-40 cm; nas demais
camadas ocorreram variações sazonais, porém, de pequena magnitude (Tabela 41). As
menores concentrações de Fe disponível até 40 cm, nos dois primeiros semestres, podem
estar relacionadas ao maior acúmulo e exportação, neste período, deste micronutriente
pelas plantas (Tabela 37). No terceiro semestre ocorreu o inverso, ou seja, as plantas
acumularam menor quantidade de Fe (Tabela 37), restando maior concentração deste
micronutriente no solo (Tabela 41). Esse incremento nas concentrações de Fe disponível
no solo, no decorrer do experimento, também foi observado por Hayes et al. (1990a)
num experimento com capim-Bermuda. Os autores relataram que, independentemente
do tipo de água (EET e água convencional) empregada na irrigação da pastagem, as
concentrações de Fe no solo aumentaram. Ainda, a diminuição nas concentrações de CT
no solo (Tabela 31), que reflete mineralização da MOS, pode ter favorecido à liberação
de Fe ligado à MOS, promovendo aumento nas concentrações disponíveis deste
micronutriente.
Os tratamentos T1 e T2 apresentaram menor acúmulo de Fe no capim quando
comparados aos demais tratamentos (Tabela 37). Pode ser observado que o emprego de
doses mais elevadas de NFM, promovendo incremento no rendimento de MS (Tabela 5
e Figura 3), proporcionou maior acúmulo de nutrientes (Tabelas 12, 22 e 37), inclusive
do micronutriente Fe. Ainda, plantas submetidas às maiores doses de NFM necessitaram
de mais irrigação, implicando em incremento no aporte de Fe-efluente (Tabela 4), que
favoreceu a ocorrência de maior acúmulo deste micronutriente no capim (Tabela 37).
Esses resultados discordaram das observações de Fonseca (2001) e Adekalu & Okunade
(2002), mas estão de acordo com os trabalhos realizados por Inglés et al. (1992),
Gadallah (1994) e Mohammad & Ayadi (2004).
Apesar do pH controlar grandemente as variações na biodisponibilidade do Fe
(Lindsay, 1979; Mortvedt, 2000), ao que parece, as plantas se constituíram, neste
132
experimento, o fator preponderante no controle das concentrações deste micronutriente
no solo e na solução no solo. Isso porque as alterações no pH do solo e da solução no
solo somente auxiliam nas explicações das concentrações de Fe disponível nas camadas
superficiais (0-10 e 10-20 cm). Foram observados baixos coeficientes de correlação
entre acúmulo de Fe no capim com pH da solução no solo na camada 0-10 cm (r = -
0,60*) e com o pH do solo na camada 10-20 cm (r = -0,54*); para as demais camadas
não foram observadas correlações entre estes parâmetros.
As concentrações de Fe solúvel no extrato de saturação não foram alteradas
pelos tratamentos empregados; porém, ocorreram variações nas concentrações médias
dos tratamentos nos períodos de avaliação (Tabela 42). No primeiro semestre, período
correspondente com elevado acúmulo de Fe no capim (Tabela 37), as concentrações de
Fe na solução no solo, para maioria das situações, encontravam-se abaixo do limite de
detecção (Tabela 42). No último semestre, período correspondente com menor acúmulo
de Fe no capim (Tabela 37), as concentrações de Fe solúvel, apesar de não serem as
mais elevadas, foram detectadas em quase todas amostras (Tabela 42). Porém, somente
foram observadas correlações negativas entre o acúmulo de Fe no capim e as
concentrações solúveis deste micronutriente nas camadas 10-20 (r = -0,53*) e 80-100 cm
(r = -0,56*). Para as demais camadas não houve correlações, provavelmente, devido à
obtenção de altos CV para os resultados de Fe solúvel (Tabela 42). A variabilidade das
concentrações de Fe no extrato de saturação levou à obtenção de correlação significativa
somente com as concentrações de Fe disponível em solução DTPA-TEA a pH 7,3 nas
camadas 0-10 (r = 0,91**) e 10-20 cm (r = 0,45*). Na camada 0-10 cm, onde houve
menor CV dos resultados de Fe solúvel, o coeficiente de correlação entre as
concentrações solúveis e disponíveis deste micronutriente foi maior; o inverso ocorreu
na camada 10-20 cm, onde o CV das concentrações de Fe solúvel foi mais elevado
(Tabela 42).
As concentrações de Mn disponível no solo foram influenciadas pelos
tratamentos apenas nas camadas 0-10 e 10-20 cm (Tabela 43). Na camada 0-10 cm, o
tratamento T5 apresentou maior concentração de Mn que o tratamento T3, no entanto,
ambos tratamentos não diferiram dos demais (Tabela 43). Na camada 10-20 cm,
133
Tabela 42. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Fe na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 66,02%) T1 (1) < LD (6) 205 6600 2750 107 2561 2037 a (7) T2 (2) 32 28 5554 2846 37 1685 1697 a T3 (3) 36 55 4144 4686 3637 2038 2433 a T4 (4) < LD 148 6202 3695 1712 2474 2372 a T5 (5) 12 108 6508 3217 192 1406 1907 a
Média 16 D 109 D 5802 A 3839 B 1137 CD 2033 C
Camada 10-20 cm (CV = 98,97%) T1 < LD < LD 1187 3182 47 1259 946 a T2 90 < LD 793 2108 1399 3302 1282 a T3 9 < LD 126 3798 1535 2638 1351 a T4 13 < LD 1301 2468 218 703 784 a T5 33 < LD 777 2112 676 1149 791 a
Média 29 B < LD 837 B 2734 A 775 B 1810 A
Camada 20-40 cm (CV = 170,85%) T1 < LD < LD < LD 611 69 739 237 a T2 < LD < LD < LD 981 108 472 260 a T3 < LD < LD < LD 104 55 201 60 a T4 < LD < LD < LD 160 42 590 132 a T5 < LD < LD < LD 445 27 305 130 a
Média < LD < LD < LD 460 A 60 B 461 A
Camada 40-60 cm (CV = 310,72%) T1 < LD < LD < LD 60 125 104 48 a T2 < LD < LD < LD 22 10 153 31 a T3 < LD < LD < LD 10 40 74 21 a T4 < LD < LD < LD 25 23 222 45 a T5 < LD < LD < LD 21 31 10 10 a
Média < LD < LD < LD 28 A 46 A 113 A
Camada 60-80 cm (CV = 200,33%) T1 < LD < LD < LD 38 11 12 10 a T2 < LD < LD < LD 8 20 5 6 a T3 10 < LD < LD 10 39 2 10 a T4 < LD < LD < LD < LD 12 31 7 a T5 2 < LD < LD 15 35 7 10 a
Média 2 < LD < LD 14 A 23 A 11 A
134
Tabela 42. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Fe na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 76,19%) T1 < LD < LD < LD 11 8 < LD 3 a T2 < LD < LD < LD 10 10 9 5 a T3 < LD < LD < LD 6 10 < LD 3 a T4 < LD < LD < LD < LD 10 5 3 a T5 < LD < LD < LD < LD 17 3 3 a
Média < LD < LD < LD 5 A 11 A 4 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM). (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM. (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM. (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM. (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM. (6) LD: limite de detecção (3 µg L-1). Para fins de análises estatísticas esses valores foram considerados iguais a zero. (7) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
o tratamento T4 apresentou maior concentração de Mn que o tratamento T3 (Tabela 43),
porém, estes tratamentos não foram diferentes dos demais (Tabela 43). Não foram
observadas diferenças entre as concentrações de Mn disponível nos tratamentos T1 e T5
(Tabela 43), que receberam a mesma fertilização mineral (Tabela 1). Portanto, o
emprego de ESET, quando comparado à água potável, não proporcionou alterações na
disponibilidade de Mn no solo, fato que discorda da maioria dos trabalhos publicados
(Quin & Syers, 1978; Mancino & Pepper, 1992; Al-Jaloud et al., 1995; Al-Nakshabandi
et al., 1997; Adekalu & Okunade, 2002; Falkiner & Smith, 1997; Mohammad &
Mazahreh, 2003), mas concorda com estudos anteriores conduzidos por Fonseca (2001),
com solo de características similares ao empregado neste experimento. Portanto, a baixa
concentração de Mn no ESET e na água, que foram utilizados na irrigação do capim
(Tabela 3), implicou no aporte de baixíssimas quantidades deste micronutriente no
sistema solo-planta (Tabela 4), não levando à ocorrência de alterações importantes na
sua biodisponibilidade (Tabela 43).
135
Tabela 43. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mn disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 24,34%) T1 (1) 4,10 3,20 2,54 1,61 2,10 6,51 3,34 ab (6) T2 (2) 3,99 3,05 2,77 1,44 3,33 3,33 2,98 ab T3 (3) 2,94 2,54 2,35 1,27 1,76 4,84 2,62 b T4 (4) 3,72 3,12 3,37 1,81 2,30 5,92 3,37 ab T5 (5) 4,36 3,72 3,23 2,81 2,24 6,08 3,74 a
Média 3,82 B 3,12 BC 2,85 CD 1,79 E 2,35 DE 5,34 A
Camada 10-20 cm (CV = 30,21%) T1 3,84 2,13 1,97 1,73 1,77 5,95 2,90 ab T2 3,46 2,60 2,25 1,38 2,50 5,06 2,87 ab T3 3,04 2,59 2,22 1,26 1,08 6,26 2,74 b T4 3,69 2,83 2,80 1,51 4,24 8,48 3,93 a T5 3,67 2,30 2,38 1,50 3,36 5,41 3,10 ab
Média 3,54 B 2,49 C 2,32 C 1,47 D 2,59 C 6,23 A
Camada 20-40 cm (CV = 27,46%) T1 3,94 1,82 2,89 1,51 1,53 2,55 2,37 a T2 2,67 1,85 2,49 0,89 1,90 2,71 2,08 a T3 2,96 2,06 2,74 1,41 2,05 2,93 2,36 a T4 3,16 2,46 2,72 2,06 2,15 3,67 2,71 a T5 2,81 2,15 2,34 1,27 1,91 2,35 2,14 a
Média 3,11 A 2,07 BC 2,64 AB 1,43 D 1,91 CD 2,84 A
Camada 40-60 cm (CV = 22,77%) T1 2,87 1,78 2,78 1,52 0,90 1,83 1,95 a T2 2,59 2,25 2,18 1,06 1,42 1,51 1,83 a T3 2,45 1,86 2,57 1,63 1,36 1,41 1,88 a T4 2,81 2,55 2,25 2,03 1,31 1,65 2,10 a T5 2,34 1,81 2,35 1,65 1,36 1,34 1,81 a
Média 2,61 A 2,05 B 2,43 AB 1,58 C 1,27 C 1,55 C
Camada 60-80 cm (CV = 21,66%) T1 2,47 1,60 1,78 1,39 1,04 1,37 1,61 a T2 2,05 1,57 2,04 1,29 0,85 1,13 1,49 a T3 1,95 1,56 2,02 1,45 1,38 1,37 1,62 a T4 2,53 1,87 1,86 1,73 0,88 1,49 1,73 a T5 1,92 1,41 1,98 1,55 0,96 1,40 1,54 a
Média 2,18 A 1,60 B 1,94 A 1,48 B 1,02 C 1,35 B
136
Tabela 43. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mn disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 18,82%) T1 2,08 1,48 2,17 1,54 0,82 1,27 1,56 a T2 1,90 1,59 1,71 1,41 0,81 0,93 1,39 a T3 2,10 1,55 1,90 1,53 1,05 1,27 1,57 a T4 2,19 1,59 1,84 1,29 1,11 1,22 1,54 a T5 1,91 1,33 1,76 1,05 1,30 1,20 1,42 a
Média 2,03 A 1,51 B 1,88 A 1,36 BC 1,02 D 1,18 CD
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
No decorrer do período experimental, as concentrações de Mn nas camadas 0-
10, 10-20 e 20-40 cm diminuíram, principalmente, no mês de janeiro/2004 (Tabela 43),
perído onde houve maior acúmulo e exportação de Mn pelas plantas (Tabela 37). A
partir de janeiro/2004 as concentrações de Mn disponíveis nessas camadas (0-10, 10-20
e 20-40 cm) aumentaram, sobretudo no mês de julho/2004, período coincidente com
diminuição no acúmulo de Mn no capim (Tabela 37), restando maior concentração deste
micronutriente no solo (Tabela 43). Para as demais camadas as concentrações de Mn
foram menores no mês de julho/2004 que no mês de abril/2003. Portanto, essa
diminuição nas concentrações de Mn no decorrer do experimento discorda das
observações de Hayes et al. (1990a), mas concorda com o trabalho de Ramirez-Fuentes
et al (2002). A diminuição nas concentrações de CT do solo (Tabela 31), que indica
mineralização da MOS, pode ter proporcionado, durante o período experimental,
aumento na disponibilidade de Mn, sobretudo, nas camadas superficiais.
Menor acúmulo de Mn no capim foi observado no tratamento T2 (Tabela 37),
provavelmente, devido ao fato de as plantas deste tratamento ter tido menor rendimento
137
de MS (Tabela 5 e Figura 3), implicando no menor acúmulo de nutrientes (Tabelas 12,
22 e 37), inclusive de Mn. Para os demais tratamentos as quantidades de Mn acumuladas
no capim não foram diferentes, porém, superiores às do tratamento T2 (Tabela 37).
Inglés et al. (1992) observaram resultados similares em plantas de tomateiro irrigadas
com EET. Os autores verificaram que o tomateiro irrigado com EET apresentou maior
crescimento, absorção e acúmulo de Mn. No entanto, Inglés et al. (1992) não atribuíram
esses efeitos ao aporte de Mn-efluente, mas sim, a outros fatores que favoreceram o
crescimento das plantas e a absorção e assimilação de nutrientes. Comparando-se os
tratamentos T1 e T5, pode-se concluir que o tipo de água de irrigação não afetou o
acúmulo de Mn nas plantas (Tabela 37), discordando das observações realizadas por
Gadallah (1994) e Mohammad & Ayadi (2004), mas concordando com os trabalhos de
Fonseca (2001). Os efluentes utilizados por Al-Jaloud et al. (1995) e Mohammad &
Ayadi (2004) apresentavam concentrações de Mn de 0,06 e 0,07 mg L-1,
respectivamente, ou seja, concentrações bem mais elevadas que às observadas no ESET
empregado no presente estudo (Tabela 3).
As concentrações de Mn solúvel no extrato de saturação variaram
grandemente, com CV de 72,27 a 145,24% (Tabela 44). Os tratamentos somente
exerceram influência nas concentrações de Mn solúvel nas camadas 60-80 e 80-100 cm
(Tabela). Na camada 60-80 o tratamento T3, que não diferiu dos tratamentos T2 e T4,
apresentou maior concentração de Mn solúvel que os tratamentos T1 e T5 (Tabela 44).
Para essa mesma camada, não foram diferentes as concentrações de Mn solúvel entre os
tratamentos T1, T2 e T5 (Tabela 44). Para a camada 80-100 cm, a concentração de Mn
solúvel no tratamento T3 não diferiu da observada no tratamento T2, mas foi superior às
concentrações deste micronutriente nos tratamentos T1, T4 e T5 (Tabela 44). No
entanto, essas alterações não se correlacionaram com o acúmulo de Mn no capim, pH do
solo e da solução no solo, bem como com as concentrações disponíveis no solo mediante
o emprego do extrator DTPA-TEA a pH 7,3 para a maioria das camadas estudas.
Somente houve correlações entre as concentrações disponíveis e solúveis de Mn nas
camadas 20-40 (r = 0,45*) e 40-60 cm (r = 0,59**) e ainda, os coeficientes de correlação
foram baixos. Portanto, essas diferenças entre os tratamentos nas camadas 60-80 e
138
Tabela 44. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mn na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 72,27%) T1 (1) 72 114 < LD (6) 9 10 19 37 a (7)
T2 (2) 74 119 < LD 13 < LD 10 36 a T3 (3) 89 125 9 22 20 11 46 a T4 (4) 71 180 4 19 9 10 49 a T5 (5) 86 184 < LD 15 70 26 64 a
Média 78 B 144 A 3 C 16 C 22 C 15 C
Camada 10-20 cm (CV = 86,97%) T1 148 41 < LD 17 67 16 48 a T2 70 359 < LD 8 7 20 77 a T3 127 471 < LD 16 26 16 109 a T4 214 390 < LD 19 23 18 111 a T5 197 222 < LD 13 38 18 81 a
Média 151 B 297 A < LD 15 C 32 C 18 C
Camada 20-40 cm (CV = 74,82%) T1 222 117 109 10 17 12 81 a T2 177 115 96 11 8 8 69 a T3 182 198 144 14 22 10 95 a T4 216 239 121 10 28 7 104 a T5 167 189 67 6 39 11 80 a
Média 193 A 172 A 107 B 10 C 23 C 10 C
Camada 40-60 cm (CV = 91,36%) T1 132 65 147 11 2 13 62 a T2 72 92 262 29 28 7 82 a T3 66 54 251 60 13 14 76 a T4 50 68 192 47 28 9 66 a T5 37 42 55 37 40 7 36 a
Média 71 B 64 BC 181 A 37 BC 22 BC 10 C
Camada 60-80 cm (CV = 101,59%) T1 7 20 < LD 29 1 3 10 c T2 < LD < LD 51 90 10 6 26 abc T3 < LD < LD 40 180 18 12 42 a T4 9 < LD 45 119 4 5 30 ab T5 < LD < LD 8 66 29 13 19 bc
Média 3 C 4 C 29 B 97 A 12 BC 8 BC
139
Tabela 44. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Mn na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 145,24%) T1 25 < LD < LD 27 2 3 10 b T2 < LD < LD < LD 103 4 7 19 ab T3 < LD < LD < LD 167 30 19 36 a T4 2 < LD < LD 74 14 6 16 b T5 < LD < LD < LD 48 19 18 14 b
Média 5 B < LD < LD 84 A 14 B 11 B
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM). (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM. (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM. (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM. (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM. (6) LD: limite de detecção (1 µg L-1). Para fins de análises estatísticas esses valores foram considerados iguais a zero. (7) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
80-100 cm, bem como as flutuações sazonais nas concentrações médias dos tratamentos
em todas as camadas, no decorrer do experimento, podem estar relacionadas às
limitações do método de obtenção do extrato de saturação. Resultados favoráveis ao uso
de extratos de saturação, visando discriminar as espécies iônicas dos metais em solução,
têm sido observados em situação de solo contendo elevada concentração de metais
(Abreu et al., 2002). Portanto, o solo do presente experimento não se enquadra nessa
situação e pode ser devido às suas baixas concentrações de metais disponíveis (Tabelas
39, 41, 43 e 45) que os resultados dos extratos aquosos não foram satisfatórios (Tabelas
40, 42, 44 e 46), inclusive para Mn.
As concentrações de Zn disponível no solo não foram alteradas pelos
tratamentos empregados (Tabela 45). Isso porque o ESET e a água, que foram utilizados
na irrigação do capim, apresentaram baixíssimas concentrações deste micronutriente
(Tabela 3), ocasionando aporte insignificante no sistema solo-planta (Tabela 4). O fato
de o ESET não ter promovido alteração nas concentrações de Zn disponível no solo
140
Tabela 45. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Zn disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 0-10 cm (CV = 62,28%) T1 (1) 0,29 0,22 0,21 0,24 0,17 0,14 0,21 a (6)
T2 (2) 0,25 0,20 0,19 0,16 0,22 0,16 0,20 a T3 (3) 0,17 0,14 0,16 0,15 0,21 0,15 0,16 a T4 (4) 0,47 0,29 0,22 0,15 0,16 0,16 0,24 a T5 (5) 0,47 0,27 0,25 0,22 0,19 0,14 0,25 a
Média 0,33 A 0,22 AB 0,21 B 0,18 B 0,19 B 0,15 B
Camada 10-20 cm (CV = 35,44%) T1 0,21 0,14 0,21 0,23 0,14 0,08 0,17 a T2 0,32 0,12 0,13 0,12 0,21 0,12 0,17 a T3 0,17 0,17 0,18 0,17 0,20 0,07 0,16 a T4 0,19 0,13 0,16 0,13 0,16 0,09 0,14 a T5 0,21 0,09 0,15 0,15 0,16 0,08 0,14 a
Média 0,22 A 0,13 BC 0,16 B 0,16 B 0,17 AB 0,09 C
Camada 20-40 cm (CV = 39,87%) T1 0,14 0,20 0,16 0,18 0,13 0,11 0,15 a T2 0,24 0,11 0,12 0,12 0,21 0,11 0,15 a T3 0,14 0,08 0,16 0,20 0,15 0,10 0,14 a T4 0,13 0,07 0,17 0,18 0,13 0,08 0,13 a T5 0,20 0,10 0,15 0,20 0,14 0,07 0,14 a
Média 0,17 A 0,11 BC 0,15 AB 0,17 A 0,15 AB 0,09 C
Camada 40-60 cm (CV = 59,78%) T1 0,13 0,10 0,14 0,25 0,12 0,14 0,15 a T2 0,15 0,09 0,11 0,11 0,14 0,08 0,11 a T3 0,14 0,24 0,11 0,13 0,13 0,09 0,14 a T4 0,10 0,05 0,14 0,12 0,15 0,09 0,11 a T5 0,19 0,09 0,13 0,13 0,12 0,07 0,12 a
Média 0,14 A 0,12 A 0,13 A 0,15 A 0,13 A 0,09 A
Camada 60-80 cm (CV = 47,62%) T1 0,08 0,06 0,14 0,18 0,11 0,10 0,11 a T2 0,15 0,06 0,15 0,12 0,13 0,11 0,12 a T3 0,20 0,12 0,15 0,13 0,14 0,05 0,13 a T4 0,13 0,09 0,11 0,14 0,13 0,07 0,11 a T5 0,22 0,11 0,14 0,18 0,14 0,05 0,14 a
Média 0,15 A 0,09 BC 0,14 AB 0,15 A 0,13 ABC 0,08 C
141
Tabela 45. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Zn disponível no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
mg kg-1
Camada 80-100 cm (CV = 54,84%) T1 0,16 0,06 0,14 0,13 0,12 0,06 0,11 a T2 0,31 0,08 0,12 0,17 0,13 0,09 0,14 a T3 0,23 0,15 0,11 0,12 0,13 0,05 0,13 a T4 0,10 0,08 0,16 0,11 0,12 0,07 0,11 a T5 0,17 0,08 0,11 0,15 0,11 0,08 0,12 a
Média 0,19 A 0,09 BC 0,13 BC 0,14 AB 0,12 BC 0,07 C
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM); (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM; (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM; (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM; (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM; (6) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
discordou das observações realizadas por (i) Quin & Syers (1978) e Siebe (1995), que
verificaram pequeno incremento nas concentrações de Zn disponível no solo sob
pastagem de azevém-perene (submetida à irrigação com EET por 16 anos) e alfafa
(irrigada com este subproduto por mais de 80 anos), respectivamente; (ii) Al-Jaloud et
al. (1995) e Paliwal et al. (1998), que observaram diminuição na concentração de Zn
disponível no solo devido ao aumento de pH promovido pelo EET; (iii) Al-Nakshabandi
et al. (1997) e Adekalu & Okunade (2002), que observaram aumento em curto prazo nas
concentrações de Zn disponível em solo cultivado com beringela (submetida à irrigação
com EET contendo 0,035 mg L-1 de Zn) e milho (submetido à irrigação com este
subproduto contendo 0,24 mg L-1 deste metal), respectivamente. No entanto, os
resultados do presente trabalho concordaram com as observações realizadas por Smith et
al. (1996), Fonseca (2001), Mohammad & Mazahreh (2003) e Wang et al. (2003).
As concentrações de Zn no perfil do solo diminuíram no decorrer do
experimento, exceto na camada 40-60 cm (Tabela 45). As maiores diminuições nas
concentrações de Zn no solo ocorreram nas camadas 0-10 e 10-20 cm, certamente onde
142
há maior concentração do sistema radicular do capim, promovendo maior extração de
nutrientes, sobretudo de Zn. O crescimento vigoroso do capim, devido à irrigação
(independentemente do tipo de água empregada) promoveu altos rendimentos de MS
(Tabela 5) e aumento na extração de nutrientes, inclusive de Zn (Tabela 37),
diminuindo, com o tempo, a concentração deste micronutriente no solo (Tabela 45).
Hayes et al. (1990a) e Mancino & Pepper (1992) obtiveram resultados similares em
pastagem de capim-Bermuda submetida à irrigação com água e EET.
O acúmulo de Zn no capim foi menor no tratamento T2, pelo fato de a ausência
de NFM ter promovido menor crescimento e desenvolvimento das plantas deste
tratamento, implicando em menor acúmulo de nutrientes (Tabelas 12, 22 e 37), inclusive
de Zn. A quantidade de Zn acumulada nas plantas dos tratamentos T1, T3, T4 e T5 não
foram diferentes (Tabela 37). Portanto, o tipo de água empregada na irrigação não afetou
o acúmulo de Zn nas plantas, contrastando com as observações realizadas por (i)
Gadallah (1994), Al-Jaloud et al. (1995) e Mohammad & Ayadi (2004), que observaram
aumento no conteúdo de Zn nas plantas (girassol e milho) mediante irrigação com EET;
(i) Fonseca (2001), que verificou menor acúmulo de Zn no milho submetido à irrigação
com ESET.
As concentrações de Zn na solução no solo se encontravam abaixo do limite de
detecção, exceto para as avaliações realizadas nos meses de abril/2004 e julho/2004
(Tabela 46). Para essas épocas, as concentrações de Zn solúvel não diferiram e ainda, os
tratamentos não ocasionaram alterações nas concentrações deste micronutriente no
extrato de saturação (Tabela 46). O fato de ter ocorrido baixíssimas concentrações de Zn
solúvel (Tabela 46) pode estar relacionado às baixas concentrações disponíveis deste
micronutriente por ocasião da instalação do experimento (Tabela 2) e durante o período
experimental (Tabela 45). Os CV para Zn disponível foram elevados (Tabela 45), no
entanto, foram ainda maiores para Zn solúvel (Tabela 46). Ao que parece, determinações
das concentrações de Zn solúvel, assim como às de Mn, Fe e Cu, não são sustentáveis
mediante o emprego do método de Rhoades (1996) para solos contendo baixa
concentração disponível destes micronutrientes. Portanto, a obtenção de extratos de
saturação a partir da pasta de saturação (Rhoades, 1996), apesar de ser um método
143
Tabela 46. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Zn na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 0-10 cm (CV = 193,77%) T1 (1) < LD (7) < LD < LD < LD 8 20 5 a (6)
T2 (2) < LD < LD < LD < LD 19 3 4 a T3 (3) < LD < LD < LD < LD 25 17 7 a T4 (4) < LD < LD < LD < LD 22 8 5 a T5 (5) < LD < LD < LD < LD 25 15 7 a
Média < LD < LD < LD < LD 20 A 13 A
Camada 10-20 cm (CV = 206,66%) T1 < LD < LD < LD < LD 10 38 8 a T2 < LD < LD < LD < LD 81 33 19 a T3 < LD < LD < LD < LD 12 17 5 a T4 < LD < LD < LD < LD 31 18 8 a T5 < LD < LD < LD < LD 33 11 7 a
Média < LD < LD < LD < LD 33 A 23 A
Camada 20-40 cm (CV = 164,29%) T1 < LD < LD < LD < LD 6 18 4 a T2 < LD < LD < LD < LD 58 42 17 a T3 < LD < LD < LD < LD 20 5 4 a T4 < LD < LD < LD < LD 21 9 5 a T5 < LD < LD < LD < LD 20 11 5 a
Média < LD < LD < LD < LD 25 A 17 A
Camada 40-60 cm (CV = 187,17%) T1 < LD < LD < LD < LD 26 54 13 a T2 < LD < LD < LD < LD 13 38 9 a T3 < LD < LD < LD < LD 58 31 15 a T4 < LD < LD < LD < LD 20 16 6 a T5 < LD < LD < LD < LD 15 9 4 a
Média < LD < LD < LD < LD 26 A 30 A
Camada 60-80 cm (CV = 210,45%) T1 < LD < LD < LD < LD 25 18 7 a T2 < LD < LD < LD < LD 18 38 9 a T3 < LD < LD < LD < LD 44 18 10 a T4 < LD < LD < LD < LD 18 12 5 a T5 < LD < LD < LD < LD 12 21 6 a
Média < LD < LD < LD < LD 23 A 21 A
144
Tabela 46. Efeitos da irrigação (água e efluente) e de doses de nitrogênio mineral nas
concentrações de Zn na solução no solo
Época de avaliação Tratamento Abr/03 Jul/03 Out/03 Jan/04 Abr/04 Jul/04 Média
µg L-1
Camada 80-100 cm (CV = 155,87%) T1 < LD < LD < LD < LD 52 20 12 a T2 < LD < LD < LD < LD 28 23 9 a T3 < LD < LD < LD < LD 28 19 8 a T4 < LD < LD < LD < LD 16 18 6 a T5 < LD < LD < LD < LD 13 31 7 a
Média < LD < LD < LD < LD 27 A 22 A
(1) T1: irrigação com água + 520 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio via fertilizante mineral (NFM). (2) T2: irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET), sem NFM. (3) T3: irrigação com ESET + 171,6 kg ha-1 ano-1 de NFM. (4) T4: irrigação com ESET + 343,3 kg ha-1 ano-1 de NFM. (5) T5: irrigação com ESET + 520 kg ha-1 ano-1 de NFM. (6) LD: limite de detecção (12 µg L-1). Para fins de análises estatísticas esses valores foram considerados iguais a zero. (7) Letras iguais maiúsculas ou minúsculas nas linhas e nas colunas, respectivamente, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (P < 0,05).
amplamente utilizado nos estudos de química da solução no solo (Wolt, 1994), não
forneceu, para este trabalho, informações necessárias para prever o comportamento dos
metais pesados em solução, devido aos elevados CV dos resultados (Tabelas 40, 42, 44 e
46).
As concentrações de Cr disponíveis no solo para os tratamentos e para as
épocas de avaliação não foram diferentes nas camadas 0-10 e 10-20 cm. Para as demais
camadas (20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm), as concentrações deste elemento se
encontravam abaixo do limite de detecção do método empregado (0,01 mg kg-1). Na
camada 0-10 cm as concentrações de Cr disponível foram 0,05; 0,05; 0,07; 0,07 e 0,05
mg kg-1 para os tratamentos T1, T2, T3, T4 e T5, respectivamente. Na camada 10-20 cm
as concentrações de Cr disponível foram 0,05; 0,05; 0,06; 0,06 e 0,04 mg kg-1 para os
tratamentos T1, T2, T3, T4 e T5, respectivamente. As concentrações de Cr disponível
nas diferentes épocas de avaliação para as camadas 0-10 e 10-20 cm variaram de 0,05 a
0,06 e de 0,05 a 0,07 mg kg-1, respectivamente. As concentrações disponíveis de Cd, Ni
145
e Pb se encontravam abaixo do limite de detecção do método empregado, cujos valores
foram 0,03; 0,06 e 0,13 mg kg-1, respectivamente.
Ainda, foram observadas que as concentrações dos metais pesados Cd, Cr, Ni e
Pb se encontravam abaixo do limite de detecção nas amostras de (i) solução no solo
(extrato de saturação), cujos limites de detecção foram 7, 3, 18 e 92 µg L-1,
respectivamente; (ii) plantas, cujos limites de detecção foram 10, 3, 18 e 58 µg L-1,
respectivamente e que correspondiam a uma concentração (na MS) de 0,50; 0,15; 0,90 e
2,90 mg kg1 para Cd, Cr, Ni e Pb, respectivamente.
As doses de irrigação utilizadas no presente estudo não ocasionaram aportes
significativos de Cd, Cr, Ni e Pb no sistema, devido às baixas concentrações destes
metais no ESET (Tabela 3). Desse modo, o ESET de Lins não apresentou potencial de
poluição com os metais Cd, Cr, Ni e Pb, uma vez que as concentrações destes metais no
sistema solo-planta-solução não foram afetadas pelos tratamentos e/ou encontravam-se
abaixo do limite de detecção do método empregado. Esses resultados estão de acordo
com as observações de (i) Inglés et al. (1992) para Cd e Pb; (ii) Johns & McConchie
(1994a e 1994b) para Cd, Cr e Pb; (iii) Al-Jaloud et al. (1995) para Ni; (iv) Smith et al.
(1996) para Cr, Ni e Pb; (v) Ramirez-Fuentes et al. (2002) para Cr e Ni; (vi) Wang et al.
(2003) para Cd, Cr e Ni; (vii) Mohammad & Mazahreh (2003) para Cd, Cr, Ni e Pb.
A partir dos resultados do presente trabalho pode-se inferir que (i) a aplicação
de 1200 a 1500 anuais mm de ESET (com características similares ao empregado neste
experimento) em pastagens produtivas não promoverá, em curto prazo, alterações na
dinâmica dos metais pesados no sistema solo-planta-solução; (ii) as possíveis alterações
nas concentrações de metais pesados neste sistema, em médio e longo prazo, não
necessariamente terão aspectos negativos do ponto de vista agronômico-ambiental; (iii)
o monitoramento anual da fertilidade do solo permitirá inferir as possíveis mudanças no
agrossitema, mediante análise dos resultados de pH, CT, Cu, Fe, Mn e Zn; (iv) podem
ser viáveis determinações bianuais ou qüinqüenuais das concentrações totais (ou das
obtidas em água-régia) de metais pesados no solo, visando monitorar o potencial de
poluição do sistema receptor de ESET. Essas inferências são suportadas a partir das
146
observações levantadas no presente estudo e de análises de resultados de longo prazo,
apresentados em:
a) Siebe (1995), que observou pequeno aumento nas concentrações de Cd, Cu e Zn
(extraídos em água-régia) em solos de Hidalgo (México), sob pastagens de alfafa
submetida à irrigação com EET por mais de 80 anos.
b) Cajuste et al. (2001). Esses autores verificaram aumento, com o tempo de irrigação,
nas concentrações de Cd, Ni e Pb em solos do Vale de Mezquital (México), que
foram irrigados com EET durante 5 a 20, 24 a 64 e 76 a 84 anos. Neste caso, foram
recomendadas medidas para diminuição na concentração de metais no EET, visando
sua utilização sustentável na agricultura.
c) Madyiwa et al. (2002) e Madyiwa et al. (2003). Os autores observaram aumento nas
concentrações de Cd, Cu, Pb e Zn no solo (extraídos em água-régia) e nos capins
Kikuyu e Estrela, que foram submetidos à irrigação com EET por aproximadamente
30 anos, no Zimbabué. Porém, esses autores assinalaram que não foram observadas
concentrações tóxicas desses metais às plantas, bem como ao ambiente.
d) Ramirez-Fuentes et al. (2002). Esses autores verificaram, em solos do Vale de
Mezquital (México), aumento nas concentrações totais de Cr e Cu e nas
concentrações disponíveis de Cd, Cu e Pb devido aos períodos de irrigação com EET
(um, dois, 22, 33, 73 e 86 anos). Essas alterações, segundo os autores, ocorreram por
causa do incremento nas concentrações de metais pesados nos esgotos durante os
últimos 50 anos.
e) Wang et al. (2003), que não observaram alterações significativas na qualidade de
solos da California (EUA) cultivados com alfafa, algodão, cevada, milho e sorgo,
submetidos à irrigação com 1400 mm anuais de EET por mais de 80 anos.
147
5 CONCLUSÕES
O efluente secundário de esgoto tratado (ESET), um problema ambiental atual,
constitui-se numa água residuária (marginal), que pode substituir eficientemente a água
convencional (potável) de irrigação em sistema de produção de feno de capim-Bermuda
Tifton 85. Essa substituição pode proporcionar benefícios econômicos e aumento de
qualidade do capim. Ainda, o ESET pode atuar como amenizador da acidez do solo.
A magnitude de resposta do capim ao ESET, bem como da economia de
nitrogênio via fertilizante mineral (NFM) é dependente da precipitação pluvial e da
lâmina de irrigação empregada. Assim, a substituição da água potável pelo ESET, na
irrigação do capim, pode levar à economia de 32,2 a 81,0% na dose de NFM necessária
à obtenção de altos rendimentos, sem ocasionar alterações negativas no conteúdo de
nutrientes nas plantas e na fertilidade do solo.
Por outro lado, se os nutrientes presentes no ESET não forem computados no
manejo da fertilização da pastagem, podem ocorrer incrementos no rendimento de MS e
no acúmulo de elementos, inclusive de sódio, promovendo aumento de qualidade da
forragem sem ocasionar efeitos deletérios no ambiente.
As altas concentrações de sódio na água potável (utilizada no tratamento
controle), bem como no ESET indicam que o sistema solo-pastagem não suportará o
elevado aporte (média de 1000 a 2000 kg ha-1 ano-1) deste elemento e pode ser
necessário o uso de condicionador de solo, como gesso agrícola.
O aporte de nutrientes no sistema (via fertilização mineral e via irrigação)
associado à manutenção de tensão hídrica adequada ao capim, pode promover
mineralização da matéria orgânica do solo, reduzindo os estoques de carbono e
nitrogênio.
148
Ao que parece, a irrigação com ESET de origem doméstico não proporcionará,
em curto e médio prazo, excesso de boro e de metais pesados no sistema solo-pastagem.
Ainda, apesar dos resultados promissores deste trabalho terem indicado para o uso de
ESET em pastagem, outros estudos ainda são necessários para a recomendação
extensiva e sustentável deste subproduto.
149
ANEXO
150
A1 - Comparação dos métodos de obtenção da solução no solo
Solução no solo é a fase aquosa do solo que interage com as fases sólida e
gasosa através de trocas de energia e matéria (Suarez, 1999). A composição da solução
no solo é dependente, acima de tudo, do equilíbrio dinâmico entre fatores ambientais,
propriedades (químicas, físicas e biológicas) do solo, bem como de seus componentes
orgânicos e minerais (Menéndez et al., 2003).
No estudo da solução no solo, a etapa mais crítica é a amostragem, seja esta
realizada in situ ou obtida mediante emprego de métodos laboratoriais, pois os
resultados normalmente não são concordantes (Suarez, 1999). Isso ocorre devido ao fato
de a composição química da solução variar grandemente com o teor de umidade dos
solos, principalmente, aqueles de baixo poder tampão (Wolt, 1994). A sustentabilidade
de um método de amostragem de solução no solo depende, principalmente, do tipo de
solo, condição de umidade e disponibilidade de recursos (Ahmed et al., 2001). Apesar
das dificuldades anteriormente relatadas (itens 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 e 4.8), torna-se
necessário o monitoramento da solução nos solos destinados à reciclagem de resíduos
antrópicos (Cameron et al., 1997), sobretudo, aqueles submetidos à irrigação com EET
(Bond, 1998).
No presente trabalho, o emprego de cápsulas de cerâmica porosa foi o método
proposto inicialmente para extração da solução no solo. O vácuo foi realizado aos 14 e
sete dias antes da data prevista para amostragem, que foi executada nas ocasições de
corte do capim. Pretendeu-se realizar a amostragem da solução nas ocasiões de menor e
maior demanda das plantas por nutrientes e água, respectivamente, visando conhecer a
máxima quantidade de compostos livres presentes na solução no solo do experimento. A
opção pelas cápsulas foi devido ao fato deste método de extração fornecer resultados
150
151
satisfatórios para íons livres na solução, como Cl- e NO3- (Reichardt et al., 1977) e
apesar de ser muito criticado (Schwab, 2000), seu uso nos estudos agronômico-
ambientais tem sido extensivo (Ahmed et al., 2001), incluindo sistemas de disposição de
águas residuárias (Reeve & Doering, 1965).
Porém, neste trabalho, foi verificado que, as cápsulas não se mostraram
sustentáveis pois (i) ocorreram grandes variações no volume de solução extraída ao
longo do período experimental; (ii) para uma mesma ocasião de amostragem, o volume
de solução extraída foi inconstante, apesar de o solo de todas parcelas ter sido mantido
num mesmo ψm; (iii) não foi observado correlação entre ψm e volume de solução
coletada (r = 0,33NS). Dificuldades similares também foram observadas nos
experimentos conduzidos por Dawes & Goonetilleke (2003) e Menéndez et al. (2003).
As explicações para esses empecilhos são:
a) Pode ocorrer falta de correlação entre o ψm da camada onde a cápsula se encontra
instalada com o volume de solução coletada, sobretudo, em situação onde a água está
sendo redistribuída para camadas adjacentes inferiores. Portanto, as camadas
adjacentes à da cápsula exercem papel regulador no volume de solução amostrada,
devido à extensão das forças mátricas (Wagner, 1965).
b) Wu et al. (1995) assinalaram que não há correlação entre a tensão (τ) aplicada nas
cápsulas e o volume de solução coletada.
c) Os poros das cápsulas estão sujeitos a frequentes obstruções, principalmente, por
silte, óxidos de Fe e MOS, que tendem a aumentar no decorrer do período
experimental (Moraes & Dynia, 1990). Para contornar esse problema, normalmente
tem sido aumentada a τ aplicada nas cápsulas, bem como o período de vácuo, o que
leva à ocorrência de alterações indesejáveis na qualidade da solução amostrada
(Hansen & Harris, 1975).
d) Altas concentrações de Na, particularmente em condição de baixa concentração
eletrolítica da solução, podem promover efeitos adversos na qualidade física do solo
e, conseqüentemente, afetar o caminhamento da solução no sentido solo-cápsula
(Reeve & Doering, 1965). Este fato certamente ocorreu no presente estudo, pois foi
observada baixa concentração de sais (Tabela 27) e houve incremento nas
152
concentrações de Na trocável no decorrer do experimento (Tabela 20), promovendo
aumento no GDA (Tabela 26).
Visando contornar os problemas metodológicos inerentes ao uso das cápsulas,
foi utilizado o método de Rhoades (1996) para obtenção de extratos aquosos a partir da
pasta de saturação, que tem sido amplamente empregado nos estudos de salinidade
(Maas, 1985) e de química da solução no solo (Wolt, 1994; Abreu et al., 2002). Porém,
os extratos de saturação estão sujeitos às críticas relacionadas à completa destruição do
arranjo natural do sistema solo-solução no solo (Reichardt et al., 1977).
Foi verificado que os extratos de saturação (i) foram eficientes para
determinação da salinidade; (ii) podem ser empregados, com limitações, nos estudos de
Mg, K, Na, N-NH4+, N-NO3
- e Fe; (iii) não foram eficientes nos estudos dos elementos
Al, Ca, S, B, Cu, Mn e Zn, bem como na determinação do pH, devido aos efeitos dos
sais na acidez ativa. Essas afirmações foram baseadas nos resultados dos (a) CV das
concentrações dos analitos (apresentados nos ítens 4.4, 4.5. 4.6, 4.7 e 4.8) na solução;
(b) coeficientes de correlação entre concentrações solúveis e disponíveis (ou trocáveis)
dos elementos no solo. Ainda, o incremento na concentração de Na no solo, no decorrer
do experimento (Tabela 20), ocasionou dispersão de argilas (Tabela 26), aumentando
extensivamente o tempo de vácuo empregado para obtenção dos extratos de saturação,
principalmente daqueles oriundos das camadas 0-10 e 10-20 cm. Devido à textura
média-arenosa e média-argilosa (Tabela 2) e às baixas concentrações de CT no solo
estudado (Tabelas 2 e 31), a capacidade de retenção de água do solo era baixa (Tabela
2). Assim, pequena quantidade de água adicionada foi o suficiente para atingir o ponto
de pasta de saturação. Houve necessidade de 500 g de TFSA para viabilizar a otenção de
aproximadamente 30-40 mL de extrato de saturação.
Como não foi possível realizar os procedimentos estatísticos padrão para os
resultados das cápsulas, foram realizadas análises de correlação entre os parâmetros (i)
solução no solo mediante o emprego de cápsulas; (ii) extrato de saturação; (iii)
resultados de análises químicas de solo para fins de fertilidade. Os coeficientes de
correlação observados são apresentados na Tabela 47.
153
Tabela 47. Coeficientes de correlação entre os resultados de análises químicas das
soluções extraídas pelas cápsulas de cerâmica porosa e das pastas de
saturação (extratos de saturação) com os resultados de análises químicas de
solo para fins de fertilidade (§)
Camada (cm) Parâmetro 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100
Solução no solo coletada pelas cápsulas de cerâmica porosa
Volume Volume de água deionizada necessário para preparo das pastas de saturação 0,35NS -0,15 NS 0,15 NS 0,42NS 0,50 NS
Condutividade elétrica (CE)
CE do extrato de saturação 0,62* -0,03NS -0,41NS -0,11NS -0,69NS
pH pH do extrato de saturação -0,69** -0,70* -0,77* -0,67NS 0,01NS
pH (CaCl2) do solo -0,42NS -0,24NS 0,38NS 0,46NS 0,35NS
Al solúvel
Al solúvel no extrato de saturação 0,53* -0,12NS 0,71* -0,16NS -0,51NS
Al trocável no solo -0,21NS 0,03NS -0,01NS 0,01NS 0,15NS
Ca solúvel
Ca solúvel no extrato de saturação 0,33NS -0,13NS -0,29NS 0,71NS -0,44NS
Ca trocável no solo 0,53* 0,49NS 0,18NS -0,01NS -0,19NS
Mg solúvel
Mg solúvel no extrato de saturação 0,06NS -0,14NS 0,08NS 0,89* -0,70NS
Mg trocável no solo 0,15NS 0,11NS 0,34NS 0,24NS 0,32NS
K solúvel
K solúvel no extrato de saturação 0,86** 0,79** 0,70* 0,51NS -0,18NS
K trocável no solo 0,49NS 0,64* 0,85** 0,51NS 0,38NS
Na solúvel
Na solúvel no extrato de saturação 0,22NS -0,02NS 0,69NS 0,09NS -0,56NS
Na trocável no solo -0,39NS -0,10NS -0,61NS 0,08NS 0,59NS
Razão de adsorção de sódio (RAS)
RAS no extrato de saturação -0,24NS 0,07NS -0,89NS 0,33NS 0,79NS
N-NO3
- solúvel N-NO3
- solúvel no extrato de saturação 0,28NS 0,12NS -0,34NS -0,31NS 0,69NS
154
Tabela 47. Coeficientes de correlação entre os resultados de análises químicas das
soluções extraídas pelas cápsulas de cerâmica porosa e das pastas de
saturação (extratos de saturação) com os resultados de análises químicas de
solo para fins de fertilidade (§)
Camada (cm) Parâmetro 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100
Solução no solo coletada pelas cápsulas de cerâmica porosa
N-NO2- na solução coletada pelas cápsulas
N-NO2- no extrato de saturação -0,23NS -0,26NS 0,46NS -0,33NS 0,01NS
N-NH4
+ solúvel N-NH4
+ solúvel no extrato de saturação 0,27NS -0,28NS 0,36NS 0,69NS 0,42NS
N-mineral (N-NO3
- + N-NO2- + NH4
+) solúvel N-mineral solúvel no extrato de
saturação 0,39NS 0,32NS -0,41NS -0,42NS 0,32NS
S solúvel
S solúvel no extrato de saturação 0,69** 0,05NS 0,07NS 0,11NS 0,29NS
S disponível no solo 0,30NS -0,40NS -0,40NS -0,09NS 0,15NS
B solúvel
B solúvel no extrato de saturação 0,13NS 0,09NS -0,62NS -0,02NS -0,20NS
B solúvel no solo 0,14NS 0,24NS 0,46NS -0,03NS 0,25NS
Cu solúvel
Cu solúvel no extrato de saturação 0,57* 0,61* 0,20NS 0,96** 0,93*
Cu trocável no solo 0,04NS -0,18NS 0,06NS 0,37NS -0,97**
Fe solúvel
Fe solúvel no extrato de saturação 0,64* -0,24NS 0,15NS 0,71NS -0,76NS
Fe trocável no solo 0,25NS -0,02NS 0,15NS 0,40NS 0,94*
Mn solúvel
Mn solúvel no extrato de saturação -0,29NS -0,44NS -0,06NS 0,66NS 0,99*
Mn trocável no solo 0,41NS -0,58* -0,24NS -0,12NS 0,77NS
Zn solúvel Zn solúvel no extrato de saturação 0,64** 0,56NS 0,48NS 0,86* 0,15NS
Zn trocável no solo -0,49NS -0,41NS -0,46NS -0,31NS -0,62NS
(§) Volume (mL); CE (dS m-1); Al, Ca, Mg, K e Na na solução (mmol L-1); Al, Ca, Mg, K e Na no complexo de troca (mmolc kg-1); RAS ((mmol L-1)0,5); N-NO3
-, N-NO2-, N-NH4
+, N-mineral, P, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn na solução (mg L-1); P, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn no solo (mg kg-1).
155
Foi observado, mediante comparação dos resultados das soluções extraídas
pelas cápsulas com os resultados dos extratos de saturação, que:
a) Não houve correlação entre o volume de solução amostrada pelas cápsulas e o
volume de água deionizada necessário para preparo das pastas de saturação.
b) Houve correlações negativas para pH (camadas 0-20, 20-40 e 40-60 cm).
c) Foram observadas correlações positivas para CE (camada 0-20 cm), Al (camadas 0-
20 e 40-60 cm), Mg (camada 60-80 cm), K (camadas 0-20, 20-40 e 40-60), S
(camada 0-20 cm), Cu (camadas 0-20, 20-40, 60-80 e 80-100 cm), Fe (camada 0-10
cm), Mn (camada 80-100 cm) e Zn (camada 0-10 e 60-80 cm).
d) Não houve correlações para os demais elementos e/ou camadas, inclusive para a
RAS (Tabela 47).
Comparando os resultados das cápsulas com os das análises químicas de solo
para fins de fertilidade, foram observadas:
a) Correlação positiva para Ca (camada 0-20 cm), K (camadas 20-40 e 40-60 cm) e Fe
(camada 80-100 cm).
b) Correlação negativa para Cu (camada 80-100 cm) e Mn (camada 20-40 cm).
c) Nenhuma correlação para os demais elementos e/ou camadas (Tabela 47).
A falta de correlações entre parâmetros avaliados no solo e no extrato aquoso
foi discutida anteriormente (itens 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 e 4.8) e aqui será dada ênfase nos
resultados das cápsulas. Portanto, quando se procede a aplição de vácuo na cápsula,
ocorre diminuição na pressão parcial de CO2 proporcionalmente à redução da pressão
total. Ainda, há desgaseificação da solução mediante sua entrada na cápsula,
ocasionando liberação de CO2, perda de H2CO3 dissolvido e, conseqüentemente,
favorece ao aumento de pH, bem como do potencial de precipitação de carbonatos,
fosfatos e óxidos (Suarez, 1987).
A inexistência de correlação para a maioria das camadas estudadas, no tocante
aos nutrientes Ca, Mg, K, Cu, Fe, Mn e Zn pode ser devido às possibilidades de (i)
adsorção dos metais pesados nas paredes das cápsulas; (ii) liberação de Ca e Mg do
material constituinte das cápsulas (Hansen & Harris, 1975; Menéndez et al., 2003).
Apesar de o pH da solução coletada pela cápsula ter sido alto, ocorreu numa faixa
156
inferior a 8,0 e, desse modo, os elementos Ca, Mg e K podem ter permanecido em
solução, segundo Lindsay (1979).
Os métodos de estudo de solução no solo utilizados neste trabalho não se
correlacionaram, pois acessaram íons e soluções em situações distintas (Tabela 47) e
ainda, apresentaram limitações práticas significativas, quer seja no campo (volume
inconstante de amostragem), quer seja no laboratório (extração tediosa das pastas de
saturação contendo altas concentrações de Na). Ao que parece, as cápsulas necessitam
ser calibradas às nossas condições de solo, conforme assinalado por Ahmed et al.
(2001), visando sua ampla utilização nos experimentos com EET.
Quanto aos extratos saturação, o período de repouso (uma noite) requerido pela
metodologia de Rhoades (1996), não parece ser o suficiente para permitir equilítrio entre
as fases sólida e líquida, implicando na obtenção de altos CV. Ainda, as pastas de
saturação são preparadas a partir de TFSA, implicando nos resultados de N mineral. Os
processos de secagem e armazenamento do solo afetam grandemente a dinâmica do N,
levando a obtenção de resultados que ora subestimam ora superestimam as
concentrações de N-mineral (Mattos Júnior et al., 1995).
Portanto, o emprego dos extratos de saturação somente foi seguro nas
determinações de salinidade do solo. Outras avaliações, como as de cátions solúveis e N-
mineral não necessáriamente estavam totalmente equivocadas, mas seus respectivos
valores absolutos provavelmente não são os fornecidos pelos extratos de saturação. Wolt
(1994) apontou para a utilização de pasta de saturação imediatamente após a coleta do
solo. O autor considerou que este método poderia, após correção da umidade, fornecer
informações seguras e mais próximas da “verdadeira” solução no solo. Portanto, é um
método que necessita ser adaptado e testado às nossas condições e poderia ser uma
maneira de avaliar as concentrações de sais, N-mineral e os principais elementos de
interesse para química e fertilidade do solo, com custo bem inferior ao necessário para
procedimentos de coleta de solução in situ.
157
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